OUDET
carbonique moyenne. Dans le département du Cantal, dans l'arrondissement de Saint-Flour, dans le canton de Massiac, dans la commune de Saint-Yictor-aux- Chabannes, est un hameau où passe un des affluents de TAllagnon. C'est auprès du village qu'émerge la source d'Ouche qu'il ne faut pas confondre avec celle i'Outre {voy. ce mot), ainsi que l'ont fait beaucoup d'auteurs. Son eau est ehùre et limpide après qu'elle a laissé déposer sur les parois intérieures de son bassin une couche notable de rouille ; elle n'a pas d'odeur et sa saveur est manifestement ferrugineuse; des bulles gazeuses d'un assez gros volume la traversent et viennent s'attacher aux verres avec lesquels on la puise. On ne connaît ni la température exacte, ni la densité, ni la composition élémentaire en principes fixes ou gazeux contenus dans cette eau minérale que l'on sait seulement être ferrugineuse et carbonique. Les habitants du voisinage l'emploient à l'intérieur seulement et elle a parmi eux la réputation de guérir les affections qui reconnaissent pour cause un état d'anémie et de chlorose. A. R.
Ol'CHTERLOXY (John). Médecin suédois né à Stockholm en 179i, fit ses ctudes à l'Université d'Upsal, et fut reçu en 1814 médecin candidat. Il devint licencié en médecine en décembre 1821, et entra dans le corps de santé militaire. 11 passa chirurgien major en avril 1822 et prit le grade de docteur en médecine à Upsal en novembre de la même année. 11 fut chargé d'une mission en Russie lors de l'invasion du choléra et a publié un rapport sur sa mission. Il est mort le 21 juin 1850. Nous citerons de lui :
ï. Dissertatio inaiiguralis de castratione. Upsal, 1822, in-S". — II. Rapport ont Cliolerasjiikdomen i St. Petersburg d. 20 Juli 1851. In Stockholm Post-och Iiinkes-Tidningar, n' 171, 1831 ; publié aussi en danois, la même année. — II. Antccknincjar ôfver den epidetniika asiatiska Choierait, btockbolm, 1852, in-8°. — III. Bref dat Wenersbori/ d. 9 septemi. 1834, innehaallande upplysninf/ar angaaende Choleran och behandlings sâltet deremot. In StocklwlmAftonbl.,iSôi,n'''i\'j. ' A. D
OUDET (JeaivÉtie^ne). Une place était désignée dans ce Dictionnaire iî c® dentiste, qui a su relever sa profession et l'arracher aux charlatans qui l'exploitaient. Xon content, en effet, de suivre honorablement la spécialité, et de s'attirer une excellente clientèle, il s'est fait connaître par des travaux qui le placent au rang de ceux qui ont fait progresser l'odouloiatrie. Né à Paris, vers l'année 1Ï88, d'un chirurgien herniaire, Oudet fut chirurgien interne à l'hôpital des Vénériens et à l'Hôtel-Dieu de Paris, élève de l'École pratique et docteur en médecine. Son mérite lui dut les titres de dentiste du roi Louis-Philippe, de membre de l'Académie de médecine, de chevalier de la Légion d'honneur et de Gustave Wasa de Suède. 11 est mort à Paris, dans sa maison de la rue Neuvedes-Petits-Champs, dans le mois d'avril 1878, à l'âge de soixante-dix-sept ans, laissant deux fils qui n'ont pas suivi la carrière de leur père. Nous citerons paimi ses publications les suivantes :
I. Le l'absorption, considérée sous les rapports physiologique, pathologique et thérapeutigue. Ttièses de Paris, doctorat, 26 juin 1813, in-4». 31 pp. — II. Cas d'exostose sur des dents devenues monstrueuses. \n Nouv. Joiirn. de méd., t. X, 1821, p. 245-249. — III. Observation d'une altération de racine d'une dent ca7nne, présentant les caractères extérieurs delà maladie des os connue sous le nom de spina-ventosa. In Arch. gén. de méd., t. I,
1823, p. 540-346. IV. Expériences sur V accroissement continu et la réproduction des
dents chez les lapins, considérées sous le rapport de leur application à l'élude de lorganiialion des dents humaines. Paris, 1823, in-S". Deux Mémoires. — V. Considérations sur la nature des dents et de leurs altérations. Paris, 1826, in-8'. — VI. De l'emploi de Véthérination pour l'extraction des dents. Paris, 1849, in-8°. — VII. Traité d'odontologie. Paris,
1828, in-8°. — VIII. Le V accroissement continu des incisives chez les rongeurs Pari?,
1850, in-S*. — IX. Introduction à l étude de Vanatomie et de la physiologie des dents, Paris, 1854, ia-8°. — X. Recherches anatomiques, physiologiques et microscopiques sur les dents et sur leurs maladies. Paris, 186'2, in-S". A. C.
OL'DXET (^yALTER). Médecin-voyageur anglais, né en 1791 à Edimbourg, fit ses études dans sa ville natale et fut promu au grade de docteur en 1817. Il exerça tout d'abord l'art de guérir à Edimbourg, mais en 1822 se joignit avec Denham à Ihigh Glapperton, alors lieutenant dans la marine anglaise, qui se proposait de faire un voyage d'exploration dans l'intérieur du continent africain. L'expédition partit de "Tripoli, mais Oudiiey succomba deux ans après, en 1824, à Murmur. Citons de lui :
I. Biss. inaug. de dysenteria orientali. Edinburgi, 1817. — II. Cases of Iléus froin a Twist on the Colon. In Edinb. Med. a. Surg. Journ., t. XVI, p. 583, 1820. — III. Prit part à : Narrative ofTravels and Discoveries in Sorthern and Central Africa in the Years 1822, 1825 and 1824. London, 1826 i^rédigé par Glapperton). L. Hs.
OL'EBOL'OOi:. Nom que les indigènes donnent, à Saint-Domingue, à une sorte de Robinia, que l'on nomme aussi faux quinquina. Vi.
Bibliographie. — Mébat et De Lexs. Dict. mat. méd., V, 126. Pl S
OL'ÏE. L'ouie est le sens par lequel les extrémités périphériques de la huitième paire ou nerf acoustique, impressionnées par les vibrations des corps sonores, transmettent cette impression aux organes nerveux centraux, et donnent ainsi lieu aux impressions auditives et permettent d'apprécier les bruits et les sons. L'étude de ce sens spécial est très-complexe et demande deux choses pour être com[jréhensibIe : 1° une connaissance complète des notions essentielles de i physique sur la nature des bruits et des sons, sur leurs caractères, leur mode •• de transmission, leurs combinaisons, etc., etc.; 2° une revue analytique des parties anatomiques de l'oreille permettant de rechercher celles de ces parties qui servent soit à la transmission simple, soit à l'analyse, soit à la réception de ces sons et bruits. La première de ces études correspond à la physique acoustique, la seconde à la physiologie auditive, et c'est de leur ensemble que découle une a connaissance suflisante du sens de l'ouïe.
On donne le nom de vibrations à un mouvement périodique de va-et-vient des molécules sonores comparable à celui du pendule lorsqu'il est très-petit et très-rapide. Ce sont ces derniers caractères qui permettent de les classer à part de l'oscillation ou mouvement pendulaire, aux lois duquel les vibrations sont d'ailleurs soumises. On donne le nom de vibrations simples à celles qu suivent exactement la loi du pendule, qui peut se définir de la façon suivante. Il s'agit en efl'et d'un point mobile qui progresse de telle sorte que le mobile arrivé à l'extrémité de sa course s'arrête un instant, revient ensuite en arrière avec une vitesse croissante, laquelle atteint son maximum à la portion médiane, puis diminue dans la seconde moitié de la course. 11 résulte de cette définition que, pour le pendule, les deux points extrêmes de l'oscillation correspondent à la vitesse zéro, et le point médian à la vitesse maximum.
Les vibrations composées sont celles qui suivent des lois compliquées, dont on peut donner les exemples suivants : Supposons en efl'et que la tige du pendule soit flexible et élastique et oscille pour son propre compte; supposons en outre que la partie inférieure et pesante du pendule soit une balle élastique qui, sous
une impulsion plus ou moins violente, vibre comme une bille sur le billard et se montre successivement comprimée et allongée. Nous aurons clans ce cas trois mouvements vibratoires réunis qui donnent un mouvement composé plus compliqué que le précédent. Un autre exemple est celui qui est donné par le joueur de ballon qui le chasse verticalement en l'air. Dans ce cas, le ballon s'élève avec une vitesse décroissante, il arrive à s'arrêter, puis retombe avec une vitesse croissante, s'arrête brusquement pour repartir, renvoyé en l'air par la force musculaire du joueur, alors que sa vitesse était très-grande et croissait suivant la loi de la chute des corps.
Le son est produit par les vibrations des particules des corps. Ces particules ou molécules peuvent s'éloigner dans de certaines limites les unes des autres sans amener la désagrégation du corps. Il faut de plus, pour que le corps produise des vibrations sonores, que les molécules écartées de leur position d'é(juilibre tendent à y revenir aussitôt que cesse la cause extérieure qui les avait éloignées, c'est-à-dire qu'il est nécessaire que le corps soit élastitjue. Or, quand une molécule se trouve dans les conditions que nous venons d'indiquer, elle oscille autour de sa position d'équilibre naturel en suivant les lois du pendule, de telle sorte que la vibration est simple. Les molécules multiples, qui par leur agglomération constituent le corps élastique, s'iniluencent réciproi{uement suivant toutes les conditions possibles dans lesquelles se produisent les vibrations et suivant les causes qui les provoquent. Mais, pour que les vibrations soient sonores, il faut que les molécules exécutent leurs mouvements avec une certaine régularité d'ensemble et que les vibrations prennent dans ces conditions un caractère régulier. Il n'est pas douteux que le son est toujours accompagné de vibrations de corps sonores. On le démontre de différentes façons, soit à l'aide d'un pendule très-léger fait avec une boule mise en contact avec une cloche que l'on fait vibrer, et dans ce cas on voit que, lorsque la cloche est ébranlée, le pendule est repoussé, puis revient sur la cloche, et son mouvement diminue à mesure que le son s'affaiblit; on obtient aussi le même résultat à l'aide d'un diapason inscripteur que l'on excite avec un archet. Dans ce cas, le mouvement est aussi très-rapide et l'œil ne peut le suivre, mais les contours des branches eldela pointe n'ont plus leur forme nette, et d'autre part les vibrations s'inscrivent sur un cylindre sous forme de lignes sinueuses. Les cordes, les plaques et les membranes se prêtent aussi à la démonstration de Texislence de vibrations en rapport avec la production du son. Pour les cordes, les vibrations sont transversales ou longitudinales, mais les premières sont seules usitées dans la pratique. Lorsque la corde est ébranlée en totalité, elle donne le son fondamental, mais, touchée à son milieu, elle vibre à l'octave, et le point ainsi immobilisé s'appelle un nœud de la corde vibrante. L'expérience des cavaliers à cheval sur cette corde démontre qu'au niveau des nœuds elle reste immobile, alors que dans les parties intermédiaires se trouvent les maxima du mouvement vibratoire connus sous le nom de ventres.
Les vibrations des plaques et des membranes, étudiées par Chladni, sont plus compliquées que les précédentes, bien qu'en fait on puisse considérer les plaques et les membranes comme formées par la réunion de cordes rigides et soudées ensemble. Il résulte de cette analyse que dans les plaques nous obtiendrons des lignes nodales, entre lesquelles sont placées les portions vibrantes.
Les corps solides ne sont pas les seuls à donner lieu à des vibrations sonores.
Les liquides et les gaz produisent aussi des sons par leurs vibrations. L'exemple le plus habituel et le plus remarquable en est donné par les tuyaux sonores à bouche ou à anche qui peuvent être soit ouverts, soit fermés. Les vibrations de la colonne d'air renfermée dans les tuyaux se démontrent à l'aide d'une membrane de papier très-léger et fortement tendue sur laquelle on répand ^du sable. Lorsque la colonne d'air vibre, on voit le sable projeté en l'air tant que la membrane et le sable ne sont pas au niveau de la moitié de la longueur du tuyau. Au contraire, lorsqu'ils sont arrivés à ce niveau, le mouvement du sable cesse, ce qui démontre l'existence d'un nœud de vibration en cet endroit. La méthode de Kundt, consistant dans l'emploi d'un tube de verre, long d'environ 2 mètres, dans lequel on met delà poudre de lycopode, permet d'étudier les vibrations de l'air intérieur à ce tube ou des différents gaz qui peuvent y être renfermés, par l'examen des nœuds de vibration qui s'y produisent et qui se modifient suivant les dimensions du tube, le son qu'il émet elle gaz qui y est rentermé. Enfin, Kœnig a imaginé l'emploi de llammes manométriques pour démontrer l'existence des vibrations de l'air dans les tuyaux sonores. Cet appareil, dans le détail duquel nous n'avons pas à entrer, donne, dans un miroir tournant, [une flamme égale lorsque la colonne d'air est au repos, et une flamme alternativement longue et courte lorsque la colonne d'air vibre ; et comme les flammes courtes se confondent sensiblement dans la masse lumineuse, on aperçoit les flammes longues nettement séparées les unes des autres et toutes égales entre elles. Or, avec cet appareil il est facile de démontrer que, plus le son est aigu, et plus, avec la même vitesse de rotation du miroir, les flammes sont rapprochées. Ce fait est en rapport avec une rapidité plus grande des vibrations de l'air dans le tuyau. 11 résulte de ces faits que par cette méthode des images on peut facilement démontrer que l'octave est toujours composée d'un nombre de vibrations double de celui du son fondamental.
Nous pouvons donc conclure de ces exemples variés que le son et les vibrations sont des phénomènes concomitants et qu'il n'existe aucun exemple d'un son produit sans vibrations de corps matériel. Mais il existe une différence entre la coexistence de ces deux pliénomènes. Les vibrations sont objectives, et existent extérieurement à l'Homme; le son, au contraire, est subjectif et se produit dans l'oreille. Les vibrations existent bien pour un sourd comme phénomène physique, mais non comme son. Il en résulte que, si les vibrations sont la cause et le son l'effet produit sur notre appareil auditif, on peut en conclure que le son est le résultat de certaines vibrations des corps.
Lorsque les oscillations sont assez lentes pour que l'œil puisse les suivre, on ne constate pas d'impression auditive; le son n'est pas produit. Si, au contraire, elles se font avec une rapidité exagérée, elles cessent d'être également perçues comme son. Il résulte de ces faits que les vibrations moléculaires, pour donner lieu à une impression sonore, ne doivent être ni trop ni trop peu précipitées, ou, pour mieux dire, enfermées entre certaines limites dans l'unité de temps. D'après le mode de numération en usage chez les physiciens français, la limite inférieure est de 52 vibrations par seconde pour le son le plus grave, et de 73 700 pour le son le plus aigu. Ces chiffres ne sont pas les mêmes pour les physiciens allemands ; cette différence dépend de la manière de concevoir la vibration. Les physiciens français appellent une vibration une allée ou une venue de la molécule oscillante, tandis que les physiciens allemands donnent le même nom de vibration à une allée et à une venue de la même molécule oscillante. Il en résulte
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que pour le même son les Allemands comptent deux fois moins de vibrations que les physiciens français.
Lorsque les vibrations, bien que composées d'éléments complexes, sont régulières et se prêtent à une analyse facile par l'oreille, il en résulte la perception d'un son. Si au contraire les vibrations sont discontinues, irrégulières, se superposent, se succèdent sans aucun ordre et donnent naissance à une sorte de chaos, la sensation perçue est celle d'un bruit. Cependant, quoi qu'il en soit de cette définition, dans un certain nombre de cas, il est dilticile d'assigner une limite exacte entre un son musical et un bruit.
L'analyse des bruits n'a été faite jusqu'à ces derniers temps que d'une façon incomplète. Les livres de physique en parlent bien peu et les physiologistes ne s'en sont occupés que pour étudier seulement la manière dont sont produits les bruits du langage. Les bruits sont, pour l'oreille, uni(juement une source d'excitation, ce qui ne permet pas, par ce moyen, leur analyse élémentaire. Mais les expériences faites avec le téléphone de Bell démontrent que de simples plateaux membraneux peuvent résonner et reproduire les bruits et qu'il est possible d'étudier sur des membranes très-minces les mouvements vibratoires ainsi produits. Helmholtz donne des bruits les caractères suivants, qui viennent à l'appui de la définition que nous avons donnée. Pour cet éminent physicien, le bruit des chariots circulant sur le pavé, le murmure de l'eau agitée, le mugissement des cataractes et des vagues de la mer, présentent un changement rapide et irrégulier mais facilement perceptible de sons variables dans leur intensité et leur timbre.
Si par l'intermédiaire de résonnateurs on cherche à ramener à un état de netteté parfaite les sons isolés qui entrent dans la composition des bruits, en les dissociant les uns des autres, et en faisant l'analyse de leurs éléments, il est alors possible de combiner ces sons de façon à leur donner les caractères musicaux. Le meilleur exemple que l'on puisse donner de faits de ce genre est celui qui serait produit si l'on venait à frapper simultanément toutes les touches d'un clavier sur une longueur de une à deux octaves. Lorsque l'on sort d'éprouver la sensation irrégulière que les bruits produisent sur l'oreille, il est possii)le de conclure à l'irrégularité des ébranlements de l'air et à la variabilité des mouvements dont il est agité, et il a été possible de conclure que pour les bruits, des vibrations très-grandes combinées avec des vibrations qui se produisent en des espaces de temps plus longs encore ou très-courts, sont séparés par des pauses absolues ou bien des silences relatifs.
On peut distinguer trois espèces de bruits différents : 1" les tremblements; 2° les bruits explosifs ou détonations; 5° les siftlements.
Lorsque l'air ou d'autres corps sont mis en mouvement par des vibrations provenant de mouvements périodiques en rapport étroit entre eux comme ceux de la quinte; que les bruits ainsi produits viennent à résonner ensemble, il se produit dans ces conditions du tremblement. En effet, pendant la durée des vibrations appartenant aux sons graves, il se fait des interférences de mouvements telles, que les ordonnées sont soustraites dans la durée d'une ou plusieurs vibrations appartenant aux sons qui sont voisins. Or l'amplitude de sons partiels résultant de deuK sons provoqués en même temps, s'amoindrit aussi bien que l'amplitude des vibrations les plus fortes étudiées isolément. Ces modifications dans l'amplitude, ou pour mieux dire dans l'intensité, sont d'autant plus faciles à percevoir que les nombres des vibrations des sons combinés sont plus rapprochés et que les intensités des deux sons sont plus voisines.
iicT. ENc. 2' s. XYIH. > 38
La rapidité avec laquelle se produit dans l'unité de temps le mouvement vibratoire, amène sur notre oreille un elfet différent. Lorsque les vibrations sont lentes, même jusqu'à 10 par seconde, on obtient la sensation des oscillations rhylhiniques du son. Si le mouvement est plus rapide, on perçoit le bruit de crécelle des tremblements et l'impression de cliquetis qui accompagnent le son produit. Lorsque la vitesse est encore plus grande, de 40 à loU par seconde, on constate encore une certaine àpreté dans les sons produits.
Le bruit explosif ou le fracas est désigné par les physiciens comme un effet momentané donnant naissance à un mouvement très-rapide et d'une grande intensité. On doit admettre qu'il est produit par des vibrations très-rapprochées et allant rapidement en décroissant. D'après les recherches de Schemidkam, chaque contact de corps étranger sur la membrane du tympan produit la sensation du Tracas ou du bruit explosif. On le produit également en repliant le bout de l'oredle devant le conduit auditif et en l'y pressant brusquement. Dans ce cas, le bruit explosif est sourd. Ce même bruit est plus fort et plus élevé si l'on rouvre brusquement le conduit ainsi oblitéré. Lorsqu'on étudie le mouvement produit par les bruits explosifs avec un bec de gaz et un appareil de Kœnig, on s'assure que les minces membranes qui séparent le gaz, de l'air ébraidé, réagissent en amenant jusqu'à 40 vibrations, dont la première est la plus grande et possède une amplitude considérable. Le mouvement vibratoire produit par les lettres/?, b, k, t est la même que le précédent et rentre dans les bruits explosifs. On peut voir que la variation en intensité et lu rapidité des oscillations sont très-remarquables.
Les sifflements appartiennent à la catégorie des mouvements irréguliers. Les bruits silllants sont tantôt formés par des séries de petites explosions (exemple la graisse qui bruit dans une poêle trop chaude), tantôt produits par des interruptions irrégulières de courants d'air qui résonnent doucement. 11 est vraisemblable que de très-rapides vibrations entrent dans la composition du sifflement, mais les appareils graphiques ne peuvent les enregistrer.
Si l'oreille est l'organe apte à percevoir les sons, il est nécessaire que les vibrations sonores y arrivent, car la vibration sonore ne peut se propager sans un milieu propre à la transmettre. C'est en général l'air qui, dans les conditions ordinaires, est ce milieu favorable; mais un autre corps quelconque, liquide ou solide ou gazeux, peut également propager les vibrations sonores à condition qu'il soit élastique. Nous avons vu que les corps sonores ne pouvaient l'être qu'à la condition d'être élastiques. Cette condition est également nécessaire à la transmission du son.
Les vibrations se transmettent dans tous les sens si les circonstances le permettent, et semblent cheminer de couche en couche ; on ne peut donner un meilleur exemple de ce mode de progression qu'en le comparant comme effet à celui que produit une pierre jetée sur une surface d'eau tranquille. Dans ce cas il se forme des ondes concentriques qui s'agrandissent et deviennent moins prononcées. Plusieurs mouvements vibratoires provenant de points différents se heurtent et s'entre croisent les uns les autres. Lorsque, par une expérience analogue, on fait former plusieurs systèmes d'ondes, en s'étendant elles doivent se rencontrer. Lorsqu'elles se rencontrent il se produit des phénomènes d'interférence ; mais au delà, chaque onde se propage comme si les autres n'avaient pas existé.
L'air transmet les vibrations sonores. Ce fait se démontre au moyen d'uD ballon, dans lequel on fait le vide et qui renferme une sonnette. Lorsqu'il est
vide d'air ou de n'importe quel gaz, on a beau l'agiter, le bruit de la sonnette ne parvient pas au dehors. Au fur et à mesure que l'air rentre le bruit devient plus perceptible. Avec cet appareil on peut prouver que d'autres milieux gazeux transmettent également le son. Les corps liquides le transmettent très-bien et plus rapidement que les milieux gazeux. Les corps solides sont encore meilleurs conducteurs que les précédents. L'expérience de Wheatstone, dans laquelle on transmet le son d'un instrument d'une chambre à l'autre, à l'aide d'une baguette de bois longue de plusieurs mètres, démontre ce fait d'une façon élégante et ingénieuse.
La vitesse du son propagé, c'est-à-dire l'espace parcouru dans une seconde, est variable avec le milieu transmetteur et certaines conditions physiques. Ainsi, on voit l'éclair du canon avant d'entendre le bruit de l'explosion. Des expériencei nombreuses ont été faites pour connaître cette vitesse dans l'air et dans différents raiheux. Dans l'air, on doit citer celles de l'Académie des sciences de 1822, entre Montlhéry et Villejuif, puis plus tard celles de Regnault. Il résulte de ces expériences que la vitesse du son à la température de zéro, peut être fixée à 350 mètres par seconde. Cette vitesse croît régulièrement avec la température; à 16 degrés elle est environ de 340 mètres. A l'appui de l'influence de la température sur la vitesse du son, on doit citer les expériences de Parry à l'île Melville, d'après lesquelles, par une basse température de 58<',5 au-dessous de zéro, la vitesse est de 509 mètres.
D'après les expériences de Regnault, la vitesse est un peu plus grande pour les sons forts que pour les sons faibles ; mais les sons graves et les sons aigus d'une égale intensité se propagent avec la même vitesse. C'est ce que démontrent les expériences de Biot, qui, se servant de tuyaux de conduite de la ville de Paris, faisait jouer à une extrémité un air de flûte et a pu constater que cet air était entendu à l'autre extrémité de ce tuyau fort long, sans que le rhythme de la mélodie fût changé.
La vitesse du son dans l'eau a été déterminée par Slurm et Colladon, qui ont expérimenté dans le lac de Genève ; ils ont reconnu que cette vitesse était notablement supérieure à celle du son dans l'air et qu'elle était de 1435 mètres à la seconde.
En résumé, en ce qui concerne les corps gazeux, d'après de nombreuses expériences, il résulte que la vitesse du son est plus petite dans les corps gazeux et d'autant plus petite que le gaz est plus dense ; ainsi, dans l'acide carbonique, elle est de 262 mètres et ce gaz est une fois et demie plus dense que l'air. Dans l'hydrogène, gaz très-léger, 14 fois moins dense que l'air, elle est très-grande, de 1269 mètres. De plus, cette vitesse augmente notablement dans le gaz avec la température
Dans les liquides, la vitesse est plus grande que dans les gaz, l'hydrogène excepté. Elle est plus grande dans les solides, surtout dans les métaux. Mais pour ces derniers corps, la température diminue la vitesse de propagation d'une façon très-sensible, sauf pour le fer, métal pour lequel elle augmente jusqu'à 100 degrés, pour décroître aussi très-rapidement
Ces différences et ces anomalies proviennent de l'arrangement moléculaire des corps et des modifications qu'y amène l'élévation de la température; elles sont aussi en rapport avec ce fait que nous avons déjà établi, que la vitesse du son croît avec l'élasticité des corps et diminue avec la densité. C'est ce qui explique la complication des lois qui président à la vitesse du son
9G uuiEi.
dans les solides. L'onde sonore qui va se heurter contre un obstacle, se réfléchit de manière que l'angle de réflexion soit égal à l'angle d'incidence. Cet effet est une conséquence de l'élasticité indispensable aux corps animés de vibrations sonores. Ce phénomène de la réflexion des ondes sonores se caractérise par deux faits très-importants : 1° la résonnance; 2° le phénomène de l'écho.
Les conséquences de la résonnance peuvent être très-désagréables. En effet, quand un son est émis dans une chambre, les ondes se propagent dans tous les sens et l'oreille perçoit non-seulement les ondes directes, mais également les ondes réfléchies; or cette réflexion peut se faire plusieurs fois d'une paroi à l'autre de la chambre. Le son s'en trouve notablement renforcé, mais il est aussi altéré, car les ondes réHéchies sur les parois sont en relard sur les autres et elles prolongent le son d'une façon plus ou moins sensible. Lorsque la chambre est petite, cet effet est peu sensible, mais dans une pièce de vastes proportions, chaque note peut être prolongée assez notablement pour se confondre avec la note suivante. L'écho est un autre exemple de la réflexion des ondes sonores; pour qu'il se produise, il est nécessaire qu'à une certaine distance de l'observateur se trouve une grande paroi verticale. La vitesse du son étant de 540 mètres, la dixième partie est de 54 mètres. L'expérience démontre qu'en une seconde, on prononce cinq syllabes, ou pour mieux dire le temps nécessaire pour prononcer une syllabe est d'un cinquième de seconde, espace de temps pendant lequel le son parcourt deux fois 54 mètres ou 68 mètres. Si donc la paroi réfléchissante est à 54 mètres de l'observateur, la syllabe mettra un dixième de seconde pour atteindre la paroi et un dixième pour revenir à l'observateur, c'est-à-dire un cinquième de seconde. L'onde réfléchie arrivera donc dans ces conditions à l'oreille de l'observateur après que la syllabe aura été prononcée, elle sera donc distincte. Tel est bien l'écho monosyllabique. L'écho est bisyllabique quand la paroi se trouve à une distance double ; et à une distance triple l'écho pourra être trisyllabique. L'écho peut être multiple lorsque le son se réfléchit entre deux parois parallèles placées à distance suffisante l'une de l'autre.
On doit étudier trois qualités diverses dans tous les différents sens, quels que soient leur origine et leur mode de production.
D'abord l'Intensité, qui est rapport avec l'énergie plus ou moins grande avec laquelle les sons se produisent.
Leur Hauteur, qui permet de distinguer les sons bas des sons aigus.
Enfin le Timbre, différence caractéristique grâce à laquelle une oreille, même peu exercée, distingue le son d'un violon de celui d'une flûte, le son d'un piano de la voix humaine, bien que les sons produits par ces divers instruments aient la même intensité et la même hauteur.
L'Intensité dépend, avons-nous dit, de l'énergie plus ou moins grande avec laquelle le son se produit, ou bien encore de l'étendue plus grande des vibrations miprimées aux molécules des corps sonores. Nous savons en effet, par la loi de risochroiiisme, que la durée des vibrations est indépendante de l'espace parcouru. Si donc on appelle amplitude des vibrations, l'espace maximum parcouru par chaque molécule, on pourra dire que l'énergie avec laquelle un son sera émis, influe sur l'amplitude des vibrations et non sur leur durée, et que l'intensité du son est représentée par l'amplitude des vibrations.
La nature et la densité du corps destiné à transmettre le son ont une grande importance sur son intensité. INous renvoyons à ce que nous avons dit
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concernant la vitesse de propagation. L'intensité' suit en général les nriêmes lois que la vitesse. Quant à la densité, l'expérience de la clochette et du ballon démontre que l'intensité du son est en rapport avec la densité du corps conducteur.
La distance à laquelle est placée le corps sonore fait varier notablement l'intensité du son; et comme les vibrations sonores ont la propr-iélé de so transmettre également dans toutes les directions, il en résulte comme conséquence que l'intensité du son varie en raison inverse du carré des distances. Enfin la présence de corps capables de vibrer avec le corps sonore principal, c'est-àdire qui soient en état de produire le même son que le corps vibrant, peut modifier l'intensité du son produit. On démontre ce fait très-commodément avec le sonomètre sur lequel sont tendues deux cordes égales et accordées pour donner un son égal. Si l'on ébranle l'une de ces cordes pour lui faire émettre le son fondamental, sa voisine, qui n'a pas été touchée, vibre par influence bien que plus faiblement. Si l'on place des cavaliers de papier sur les deux cordes, on voit que la seconde corde vibre toujours de la même manière que la première et le mouvement vibratoire est le même dans les deux cordes. D'une façon inverse, si la seconde corde ne peut donner par elle-même le même son que la première, on n'obtient pas le phénomène. Si en effet cette corde est baissée d'un demi-ton, on a beau ébranler la première, on ne voit plus aucun mouvement se produire dans la seconde. On démontre cette induence de renforcement par diverses autres expériences qui toutes concourent au même résultat. Ce principe important sert de base à la théorie des caisses harmoniques et à celle des résonnatcurs. Ces derniers, découverts par Ilclmholtz, sont des sphères métalliques vides ou des cylindres munis de deux orifices. L'un, le plus grand, sert à maintenir la communication entre l'air extérieur et l'air intérieur; l'autre, plus allongé et en forme de col, est destiné à être introduit dans l'oreille. Chacun de ces résonnateurs renforce un seul son. Or, lorsqu'il y a beaucoup de sons mélangés ensemble, il suffît de prendre un résonnateur correspondant à un son donné, et de l'adapter à l'oreille pour retrouver ce son lorsqu'il se produit. Dans ce cas, en effet, il est seul renforcé et devient facile à reconnaître au milieu des autres. Grâce à cette découverte et à l'aide d'une série de résonnateurs qui s'assimileront chacun le son pour lequel ils sont construits, il sera facile d'analyser des sons mélangés.
Les membranes tendues comme la peau d'un tambour ou des plaques comme des cymbales, peuvent aussi entrer en vibration par influence ; mais il faut remarquer que les unes et les autres se divisent, ainsi que nous l'avons dit, en segments à vibrations distinctes en rapport avec les lignes nodales marquées par es figure^ de Ghladni. En se fondant sur ce fait, Gavarret admet qu'une membrane est capable de vibrer à l'unisson d'un son quelconque et que par voie de conséquence, la membrane du tympan vibre à l'unisson d'un son absolument quelconque. Celte manière de voir paraît fondée; grâce à la chaîne des osselets et au muscle moteur de cette chaîne, la tension de la membrane tympanique varie dans des limites très-étendues et, d'autre part, les recherches de Savart, sur la tension des membranes, ont établi que plus une membrane est tendue, plus il est difficile de la faire entrer en vibration sous l'influence d'un corps sonore et plus l'amplitude des vibrations est fiùble.
La hauteur est une autre qualité caractéristique du son. Une oreille, même peu exercée, peut distinguer un son haut d'un son bas. Mais par la méthode
expérimentale, il est facile de démontrer que la hauteur du son dépend du nombre des vibrations exécutées en une seconde par un corps sonore et que les sons bas correspondent à des vibrations peu nombreuses, tandis que les sons hauts sont produits par un grand nombre de vibrations. On compte les vibrations correspondant à un son donné soit par la méthode graphique, à l'aide d'un diapason vibrant et d'un cylindre inscripteur, ce qui amène une légère altération du son produit par le diapason vibrant, soit à l'aide de la sirène de Cagniard-Latour. Ce dernier instrument donne une grande facilité aux recherches faites sur le nombre de vibrations correspondant à un son donné. Elle réclame seulement une oreille exercée.
Au moyen de la sirène, lorsqu'on commence à la mettre en mouvement, on entend d'abord des bouffées d'air isolées; ce n'est que lorsqu'elle tourne un pteu plus vite, de façon à produire 16 vibrations à la seconde, que l'on commence à percevoir un son. Telle est la limite inférieure du nombre de vibrations nécessaires pour produire le son le plus bas perceptible. Pour déterminer la limite supérieure, la sirène ne donne pas le moyen de résoudre la question. Au fur et à mesure que l'on charge la soufflerie, on voit qu'elle tourne de plus en plus vite et que le son devient de plus en plus aigu, puis strident et désagréable. Mais c'est à l'aide de diapasons de plus en plus petits que Desprez est arrivé à démontrer qu'il existe une limite supérieure pour le son au delà de laquelle l'oreille ne perçoit plus rien. Cette limite est fixée par Despretz et Helmholtz aux environs de 38 000 vibrations. Tous les sons ne sont pas musicaux : les sons trop bas s'entendent mal, les sons trop hauts sont désagréables. Pour le piano, les sons utilisés par cet instrument sont compris entre 27 et 3500 vibrations par seconde. Le violon entre 193 et 3500. Enfin la flûte arrive jusqu'au son produit par 4700 vibrations. La voix humaine reste dans des limites plus restreintes. Celle d'un chanteur homme, bien développée, embrasse deux octaves ; chez la chanteuse femme, quelque chose de plus. Enfin les limites extrêmes, chanteurs et chanteuses réunis, peuvent être fixées entre quatre octaves de ïnt correspondant à 65 vibrations, jusqu'à ïut correspondant à 1044 vibrations. On peut conclure de ces exemples que la hauteur du son dépend directement du nombre de vibrations exécutées par le corps sonore dans l'unité de temps.
L'étude du nombre de vibrations d'une corde accordée pour un son donné, amène à la connaissance de ce que l'on appelle la série harmonique. Ces sons sont en rapport avec le son fondamental et résultent de la division de la corde vibrante en deux, trois ou quatre parties égales. Ces sons sont régis par une loi très-simple qui préside à leur formation. Il résulte de nombreuses recherches expérimentales, que le nombre des vibrations du son fondamental et des sons harmoniques successifs croissent comme les nombres simples. Mais, d'un autre côté, le nombre des vibrations d'une corde est toujours en raison inverse de sa longueur et proportionnel à la racine carrée du poids qui la tend.
Tous les sons existant dans la nature ne sont pas des sons musicaux. Pour être musical, un son doit être agréable à l'oreille. On doit donc écarter tous ceux qui sont trop hauts ou trop bas, parce qu'ils sont désagréables ou insignifiants, c'est-à-dire ceux compris au-dessous de 27 et au-dessus de 4000 vibrations, et enfin ceux produits par des instruments imparfaits, quelle que soit leur hauteur. Mais tous les sons compris dans les limites que nous venons de fiaire connaître, c'est-à-dire entre 27 et 4000 vibrations, ne peuvent pas être
employés au hasard. Chacun de ces sons peut être pris pour commencer un morceau musical. Mais, une fois choisi, les autres sons qui doivent le suivre ou l'accompngncr, sont limités d'après un principe fondamental non-seulement de notre musique, mais aussi de celle de tous les temps. Or, ce principe est le suivant : l'oreille ne tolère de sons simultanés ou successifs qu'à la condition que le nombre de leurs vibrations soit entre eux dans des rapports simples, c'est-à-dire dans des rapports exprimés par des chiffres simples. En effet, quand deux sons se font entendre l'un après l'autre, de façon à amener la comparaison de l'impression auditive de chacun d'eux, il se produit une sensation spéciale due à ce que l'on est convenu de désigner par le terme de l'intervalle musical des deux sons. L'impression de cet intervalle dépend de la hauteur relative, c'est-à-dire du rapport qui existe entre les nombres absolus des vibrations produisant chacun de ces sons. Dans certains cas cette impression est agréable ou d'accord; dans d'autres, la sensation est désagréable ou de disisonance. On donne le nom d'échelle musicale à la série de sons qui ne produisent pas de dissonance.
Le rapport le plus simple que l'on puisse imaginer entre deux sons est celui dans lequel ces deux sons sont représentes par un nombre égal de vibrations, c'est-à-dire de un à un. Ces sons sont dits à l'unisson, bien qu'ils ne soient pas toujours identiques. Ils peuvent être différents de timbre, bien qu'ils soient à la même hauteur. S'ils résonnent successivement, ils ne forment qu'un seul son plus prolongé; s'ils résonnent ensemble, il en résulte un son d'intensité double. 11 peut arriver que deux sons égaux, au lieu de s'ajouter, s'affaiblissent par leur effet réciproque. On donne le nom d'interférence à cet effet produit. Il est dû à ce que les vibrations de l'un et de l'autre de ces sons se font à contretemps, c'est-à-dire que les mouvements d'un des corps vibrants se font dans un sens et ceux de l'autre dans un sens diamétralement opposé. Ces mouvements vibratoires ainsi dirigés en sens contraire se contrarient, car une molécule d'air qui devrait en même temps se mouvoir avec la même force dans deux directions absolument opposées, ne pouvant suivre ni l'une ni l'autre de ces impulsions, reste immobile.
Il résulte de cette discussion et des faits expérimantaux, grâce auxquels on peut produire le phénomène de l'interférence des ondes sonores, que quand deux mouvements vibratoires égaux et simultanés se superposent, ils s'ajoutent; qu'ils se détruisent au contraire dans leurs effets quand ils sont égaux et de sens contraire.
Lorsque l'on fait produire simultanément deux sons presque identiques, mais qui n'ont pas exactement le même nombre de vibrations, il se produit un phénomène connu sous le nom de battement et qui est caractérisé par la production d'un son d'intensité variable, tantôt fort, tantôt faible. l<orsque les deux sons simultanés sont très-peu différents l'un de l'autre par le nombre de vibrations, les battements sont très-lents. Si au conti'aire la différence est plus grande, les battements deviennent plus fréquents. Lorsqu'ils sont plus nombreux dans l'unité de temps, il est difficile de les compter, mais on peut les distinguer même lorsqu'ils sont au nombre de 20 ou 25 par seconde. Au delà ils se confondent et l'oreille ne peut les distinguer. Dans l'orgue et dans le son des cloches, on trouve très-fréquemment le phénomène des battements. Nous avons étudié le cas que peut présenter la simultanéité de deux sons égaux en vibrations. Le phénomène du battement est un peu plus difficile à expliquer. Supposons
que sur deux sons simultanés le premier fasse 400 vibrations et le second 401 par seconde; jusqu'à 50 vibrations, les vibrations des deux sons s'additionnent dans leurs effets et produisent un son plus fort, mais à la cinquantième vibration du premier, correspond 50 4/2 vibrations du second. Or à ce moment, les vibrations des deux corps sonores seront de sens contraire ; le son en sera nul ou notablement affaibli. A la centième vibration du premier, la cent unième du second correspondrait et serait du même sens. Leurs effets s'ajouteront et il se produira un renforcement. Il résulte que pour toute différence d'une vibration entre deux sons simultanés, il doit y avoir un battement, c'est-à-dire un affaiblissement puis un renforcement. Le nombre des battements facile à déterminer, donne un moyen pratique et simple pour déterminer la différence des nombres de vibrations de deux sons. Le phénomène du battement se produit également pour d'autres sons que ceux qui sont à l'unisson. Il suffit que le nombre de vibrations de ces sons soit non pas exactement dans un autre rapport simple, mais presque dans ce rapport.
II se produit, dans les mêmes conditions que celles qui donnent naissance au battement, un autre phénomène connu depuis Tartini sous le nom de sons résultants. On a voulu rapporter au phénomène du battement la production de ces sons; mais cette explication n'est pas fondée. L'expérience démontre que les sons résultants se produisent ciiaque fois que l'on associe ensemble deux sons différents; le nombre des vibrations du son résultant est toujours égal à la différence des nombres de vibrations des sons composants. Ainsi, quand l'on combine deux sons, l'un de 400 vibrations et l'autre de 125, le son résultant produit correspondra à 25 vibrations. Comme les sons résultants sont quelquefois très-forts, il est nécessaire d'en tenir compte. Ils 'peuvent se combiner entre eux et donner naissance à des sons résultants dits de second ordre, et ainsi de suite.
Après l'unisson, le rapport le plus simple des vibrations est celui où elles sont dans la proportion de 4 à 2. On l'appelle le rapport d'octave. Elever un son à l'octave se fait en doublant le nombre des vibrations de ce son, et l'on descend à l'octave grave en réduisant à moitié le nombre des vibrations. Lorsque ces deux sons sont simultanés et ont été bien accordés, il y a absence absolue de battements; il se produit un son ouvert et très-consonuant. Dans ce cas, le son résultant est 4 et par conséquent renforce le son fondamental. 11 existe d'autres rapports simples, ceux du son fondamental uni à l'un des sons de la série harmonique 2, 3, 4, etc. Tous ces sons présentent un caractère fondamental important. C'est que leurs sons résultants appartiennent aussi à la série harmonique. Ainsi le son résultant de 4 et 3 est 2; celui de 4 et 4 est 5; ainsi de suite pour les autres.
Si la musique devait se contenter de ces sons dont l'accord est parfait, elle serait très-monotone. La pratique a fait admettre des sons dont le nombre de vibrations est représenté par des rapports plus compliqués. Or, si l'intervalle entre 1 et 2 peut être rempli par d'autres sons, ceux que l'on devra choisir et que l'expérience démontre être consonnants, présenteront les rapports les plus simples possibles^ qui seront :
Le premier est le plus simple et correspond au rapport de 2 à 3, ce qui
signifie que le nouveau son fait 3 vibrations pendant que le son fondamental en fait 2. 11 représente aussi l'accord du second harmonique avec le troisième. Ce rapport accepté depuis très-longtemps comme consonnant, s'appelle accord de quinte. Lorsqu'on fait résonner les deux sons ensemble le son résultant est!, c'est-à-dire l'oclave grave du son fondamental. Le son correspondant au
rapport ^ est également consonnant, il correspond au rapport de 5 à 4 et représente l'accord du troisième et du quatrième harmonique. On appelle ce rapport laQuarte. Le son résultant, lorsque ces deux sons sont émis ensemble, est 1, qui est la seconde octave grave du son 4. 11 résulte de cette circonstance ce fait assez étrange que le son résultant renforce non le son l'ondamcnlal, mais la quarte et lui donne une importance supérieure. Ce rapport paraît dériver de la quinte.
En effet, si le son fondamental est 1, la quinte basse est ^, et l'octave de celle-ci
est représentée par deux fois ce rapport ou =; donc l'on peut dire que le rapport
de la quarte est l'octave de la quinte basse du son fondamental.
Le rapport v.u sixte majeure est assez simple, bien que plus compliqué que
les précédents. Lorsque le rapport s'exprime de 3 à 5, le son résultant est 2, qui
est lui-même la quinte basse du son iondamental 5. II en résulte ce caractère
particulier que le son résultant ne renforce ni le son fondamental ni l'autre des
sons composants, mais forme un son nouveau.
Un autre rapport important est fourni par la combinaison du 4* et du 5" har-
monique, le rapport s'exprime par le symbole y ou encore par la proportion
4:5etportelenomde tierce majeure. Ce rapport inconnu des anciens estdesplus consonnants. Il donne en effet le son résultant 1, qui est la seconde octave grave du son fondamental et qui par conséquent le renforce.
Le rapport exprimé par ^ ou encore 5 : 6 est appelé accord de tierce mineure.
Considéré comme imparfait, il n'a pas été employé de tout temps. Le son résultant est 1 ; il ne renforce aucun des sons composants, bien qu'il ne détonne pas avec les sons 5 et 6 et représente la seconde octave giave de la quinte du son 6 ; mais dans les combinaisons ultérieures oii cet accord est susceptible d'être employé, le son résultant devient dissonant.
Enfin un dernier accord plus imparfait que le précédent, bien qu'il soit considéré comme consonnant, est celui de la sixte mineure représenté par le sym-
bole r ou 5 à 8. Dans ce cas le son résultant est 5, c'est-à-dire la sixte majeure
grave du son fondamental 5. Ce son nouveau ne détonne pas par lui-même,
mais il introduit une dissonance dans les accords plus complets auxquels
donne lieu la sixte mineure.
7 7 7, L'emploi du septième harmonique et les rapports |- g, g dépendant de cet
harmonique ne sont pas usités. Les uns, parce qu'ils sont franchement dissonants; leurs sons résultants sont en effet ou dissonants eux-mêmes, ou bien
très-distants et par suite insignifiants ; d'autres, comme ceux du rapport ^, bien
\ imparfaitement
que n'étant pas dissonants, paraissent étranges plutôt que désagréables. On doit attribuer cet effetproduit au point de vue scientifique parle septième harmonique. au nombre 7 lui-même, qui est trop grand pour un accord consonnant et en même temps formé par un nombre premier qui, par conséquent, n'est pas divible. Il en résulte que les nombres plus grands que 7, mais divisibles par 2,3,4 ou par 5, présentent de grands avantages. Quoi qu'il en soit des modifications que l'avenir pourra produire, on doit reconnaître que le système harmonique représente la grande ligne de démarcation entre les accords consonnants et les accords dissonants; au-dessous est la consonnance, au-dessus est la dissonance. On peut établir le tableau suivant, représentant toute la série des accords :
^» ou ia Quinte.
]iarraitement <J .
-> ou la Quarte,
SI ou Siiïte majeure.
A. Sons consonnants . . .; simplement ^ ^
-1 ou Tierce majeure.
i -1 ou Tierce mineure.
/ -I ou Sixte mineure.
B. Lacune formée par la Septième harmonique.
C. Sons dissonants. . . . lieprésentés par les symboles -i -g-i etc.
Jusqu'à présent nous n'avons étudié que l'association de deux sons, et nous avons vu les lois qui présidaient à cette association pour produire des sons consonnants. Mais il est possible decombinerensembleplus de deux sons, 5, 4 sons par exemple et même plus, en produisant néanmoins un accord consonnant. Cette combinaison se produit d'après une loi générale qui n'est que le développement de la règle présidant à l'accord consonnant de deux sons. Par conséquent, pour qu'un accord formé de 5 sons au plus soit consonnant, il est nécessaire que les différents sons qui le composent aient des nombres de vibrations dans un rapport simple non-seulement avec le son fondamental, mais également entre eux. Aussi un accord formé du son fondamental de la quarte, de la quinte et de l'octave n'est pas consonnant et est franchement désagréable, bien que les sons qui le constituent soient représentés par les rapports les plus simples. Mais si on les compare entre eux et dans toute la série, les rapports ne sont pas simples, et par exemple entre la quinte et la quarte, le rapport est compliqué et représenté par le symbole 9/8, qui est compris dans les rapports franchement dissonants. En revanche, un accord formé du son fondamental, de la tierce majeure, de la quinte et de l'octave, est excellent; c'est celui qu'on désigne par le nom
d'accord parfait majeur. Il est représenté par les sons 1 (son fondamental) j (tierce
majeure), ^ (quinte), et 2 octave du son fondamental, dont les rapports sont
j, p, =• qui sont très-consonnants. Il faut de plus remarquer que les mtervailes
qui le composent, sont les suivants dans l'ordre dans lequel nous les énumérons : intervalles de tierce majeure, de tierce mineure et de quarte. Les sons resul-
tante obtenus en combinant chaque son avec tous les autres sont 7» ^'ï'
premier, qui est la différence du nombre de vibrations du !«■• son et du son suivant, représente le second octave grave du son fondamental. Le deuxième, résultat de la différence du nombre de vibrations du son fondamental et du 5" son, représente l'octave grave du même son fondamental. Le troisième, différence du nombre de vibrations du 5^ son d'avec la somme des vibrations du son fondamental et du second son, constitue l'octave de la quinte et, enfin, le dernier représente le son fondamental lui-même. De tous ces sons résultants, trois renforcent de préférence le son fondamental, et l'un, celui qui est l'octave de la quinte, renforce cette dernière. On peut donc dire que tous les sons résultants renforcent des sons existants, ce qui donne à l'accord parfait majeur un caractère ferme et agréable.
L'accord parfait mineur, bien que peu différent de l'accord parfait majeur par sa structure, est moins agréable que ce dernier. Cet accord parfait mineur est un exemple remarquable à ce point de vue de l'influence mauvaise de sons résultants dissonants, bien que se différenciant de l'accord parfait majeur par une simple interversion des intervalles. Car il se compose des intervalles de tierce mineure, de tierce majeure et de quarte, mais surtout il offre comme son
résultant les symboles suivants: ^, ^, jr:, -t 1, dont le premier est un son nouveau représentant la tierce majeure grave de la seconde octave du son fondamental et qui détonne avec la quinte et le quatrième, seconde octave haute du premier son résultant venant renforcer la dissonance. Ces deux sons résultants, dissonants, ne sont pas assez puissants pour l'accord parfait mineur résonnant, mais tels qu'ils sont, ils lui impriment un caractère inquiet et indécis. Ces deux accords sur lesquels nous nous sommes étendus, peut-être un peu longuement, sont la base de notre système musical actuel et donnent le meilleur exemple des règles qui doivent présider à l'association de plusieurs sons simultanés. Ils se rencontrent souvent, et ils impriment à toute composition leur caractère propre. Ces moveaux qui sont construits sur l'accord parfait majeur, ont un caractère gai, brillant, ouvert, et correspondent à une disposition analogue de l'esprit. Ceux qui ont pour base l'accord parfait mineur, sont tristes et mélancoliques, indécis, et s'appliquent aux situations analogues, aux dispositions d'esprit oiî l'inquiétude et l'indécision dominent.
Dans l'étude des sons de la série harmonique, nous avons vu que l'on pouvait les diviser en sons consonnants, plus ou moins, et en sons dissonants. Les exemples quenous avons donnés ne se rapportent qu'aux accords absolument consonnants, mais la musique serait très-pauvre si elle était obligée de se contenter de ces accords; or, pour accroître ses moyens d'action, pour rompre avec la monotonie, elle est obligée d'avoir recours aux sons et aux accords dissonants. Il est un premier fait qui frappe l'observateur, c'est que la musique procède par sons nettement séparés les uns des autres, c'est-à-dire par intervalles déterminés. A cette progression par intervalles, s'adjoint un second caractère important, le mouvement rliythmique, qui est en rapport avec une sorte de prédisposition naturelle de l'espèce humaine, mais qui n'est pas spéciale à la musique. On le retrouve en effet dans la parole et les autres actes de l'homme, comme la marche, la danse, la natation. La progression par intervalles musicaux se lie directement au choix des sons qui, réunis ensemble, en formant une sorte d'échelle, constituent les gammes musicales. On donne, en effet, le nom de gamme à la réunion de tous les sons compris entre le son fondamental et l'octave, qui se succèdent suivant
604 ouïe.
des règles fixes et sont destinés à se succéder avec une certaine régularité préétablie et acceptée par tous. La gamme n'est pas le résultat du hasard, et le choix des sons qui la constituent n'a pas été assemblé par un caprice quelconque; elle est le produit de l'activité musicale de longues périodes de temps, et s'est développée avec la musique. Une musique très-perfectionnée correspond à une gamme perfectionnée, une musique imparfaite au contraire est en rapport avec une gamme primitive de peu de valeur et incomplète.
Les gammes actuelles, en laissant de côté les gammes anciennes grecques, dont la plus complète est la gamme pythagoricienne, sont au nombre de 3. Les deux premières sont mathématiquement exactes et sont constituées par une série de sons qui satisfont à la loi des rapports simples non-seulement avec le son fondamental, mais également entre eux. Ce sont la gamme majeure et la gamme mineure. La troisième est représentée par la gamme tempérée fondée sur l'abandon des rapports strictement mathématiques sur l'emploi de sons approximativement justes, pourvu que l'erreur ne soit pas trop sensible à l'oreille, et qui considère comme identiques des sons peu différents les uns des autres.
Une gamme se compose de 7 sons ou notes, auxquels on donne les noms suivants: uty ré, mi, fa, sol, la, si, iit, cette dernière lorsqu'on donne l'octave du son fondamental. Avec la sirène de Seebeck on peut produire une gamme ascendante mathématiquement exacte. Avec cet instrument, les nombres de vibrations des sons produits sont :
Sons . . . .
Ut,
Ré,
Mi,
Fa,
Sol,
La,
Si,
Vt.
Vibrations. .
fie,
Mi,
Fa,
Sol,
la,
Si.
Vt^.
Si l'on divise ces nombres de vibrations par 24 pour obtenir les proportions, et réduisant, on obtient les rapports suivants:
Vt,
5, 4, .3, .5 -.ig'i
Dans cette gamme, la tierce majeure j, la quarte ;?, la quinte ^ et la sixte ^
sont des accords consonnants que nous avons déjà trouvés par l'étude théorique "f de la série harmonique, et constituent les rapports les plus simples que l'on
puisse imaginer. De plus, la seconde h et la septième -^, bien que plus compliquées, se différencient des mêmes notes dans les gammes anciennes par un ,^] degré suffisant de simplification. \^
Le rapport qui existe entre un son et le son précédent obtenu en divisant j| l'un par l'autre le nombre de vibrations, constitue ce que l'on désigne par le terme d'intervalle. Dans la gamme majeure exacte, les intervalles sont relativement simples. En effet, on voit, en faisant le calcul, que ces intervalles sont:
Ré.
Mi,
Fa,
Sol,
La,
Si,
et forment trois catégories. Le plus grand intervalle -k revient trois fois, les
autres plus petits, mais de très-peu, -3-, reviennent deux fois. On les appelle les
uns et les autres tons entiers. Pour les distinguer l'un de l'autre, l'intervalle 0
est le ton majeur, et l'intervalle -^ est le ton mineur. Le troisième intervalle,
beaucoup plus petit que les deux précédents, r^, apparaît deux fois et on l'appelle demi-ton. Il résulte de cette analyse que la gamme majeure se compose de 5 tous entiers et 2 demi-tons, et que s'il existe trois intervalles différents, les rapports de ces intervalles sont assez simples.
La gamme mineure est une gamme majeure dans laquelle la tierce majeure est remplacée parla tierce mineure et où la sixte et la septième sont modifiées. On y retrouvera les mêmes intervalles que dans la gamme majeure, mais les mêmes intervalles y sont distribués dans un nombre différent, et notamment les
deux demi- tons jr sont les deuxième et cinquième intervalles, alors que dans
la gamme majeure ils sont les troisième et septième, mais la différence caractéristique réside dans la tierce. En effet, l'intervalle compris entre la tierce
majeure 7 et la tierce mineure ^ est obtenue en divisant les deux fractions
. . 25 , l'une par l'autre ; on obtient amsi ^, c'est-à-dire un intervalle plus petit que
le demi-ton majeur qui est j-p. C'est donc un demi-ton mineur appliqué à la
tierce qui fait toute la différence existant entre la gamme majeure et la gamme mineure.
La gamme tempérée que nous allons comparer aux deux précédents découle delà possibilité de transposer, c'est-à-dire de faire de n'importe laquelle des notes existantes, la note Ibndamentale d'une gamme nouvelle. Or, pour transposer et ne pas altérer la distribution des demi-tons, et pour conserver en même temps les rapports primitifs, il faut hausser certaines notes d'un demi-ton, c'est-à-dire les diéser. Diéser une note, c'est multiplier la fraction qui la repré-
sente par le rapport ^, et inversement, bémoliser une note, c'est la multiplier
par le rapport mverse ôk- Toute transposition d'une tonique entraîne la nécessité de diéser ou de bémoliser quelques-uns des sons existants. L'expérience démontre que l'on peut mettre des dièses à tous les sons de la gamme et même transporter successivement la tonique aux différentes notes diésées. Il faudra, dans ce cas, hausser de nouveau chacun des dièses d'un demi-ton ou le multiplier
de nouveau par la fraction kt* On obtient ainsi les doubles dièses qui, formés
de deux demi-tons mineurs, n'équivalent pas exactement au ton entier majeur. Il en résulte cette conclusion que, outre les sept sons primitifs, il faut avoir sept sons pour les dièses et sept sons pour les doubles dièses. En appliquant le même raisonnement à l'étude de la bémolisation, on arrive à un résultat identique, c'est-à-dire qu'il faut sept nouveaux sons pour les bémols et sept sons pour les doubles bémols, car si dans la pratique les musiciens admettent que le dièse d'un son équivaut au bémol du son suivant, ils admettent une erreur. En effet.
si ut est 1 , lit dièse sera ^r, et ré étant ^, ré bémol sera ^ X qp ou |^, et par con-
séquent plus baut que Ynt dièse de ^jr* On voit par cette étude que nous pourrions étendre à l'étude des intervalles entre le mi et le fa, le si et l'wf, qu'il existe à chaque intervalle d'un demi-ton quatre sons ditférents, le mi^ le ni dièse, le fa bémol et le fa, ou bien le si, le si dièse, Tuf bémol et Vut à l'octave. C'est de la difficulté pratique qui résultait de ce grand nombre de sons qu'est née la gamme tempérée qui, avons-nous dit, abandonne les rapports strictement mathématiques, se contente de sons approximativement justes et considère comme identiques des sons peu différents les uns des autres. Elle en est arrivée, conformément à ces principes, à ne pas distinguer entre le son majeur et le ton mineur, à confondre le demi-ton majeur et le demi-ton mineur, et à considérer comme identiques le dièse d'une note et le bémol de la note suivante.
Poiu' mieux l'aire saisir la différence de ces trois gammes et l'erreur musicale qui impose la gamme tempérée, nous avons établi le tableau suivant, qui permet de se rendre compte des rapports exacts des différents sons que nous venons d'étudier.
Si en effet nous supposons que le son fondamental fasse 240 vibrations par seconde, nous aurons les chiffres suivants :
Noms des notes . . .
. Ut,
Ré,
Mi.
Fa,
Sol,
La,
Si,
Ut'.
Gamme majeure. . .
«xi»
400 xf
Gamme mineure. . .
270xi|
560 xi?
Gamme tempérée . .
559 Vi
Cette comparaison permet d'établir que sauf pour les sons fondamentaux et leurs octaves, il n'y a point de coïncidence exacte. Dans la gamme tempérée, tous les sons sont modifiés, tantôt en plus, tantôt en moins. Ainsi, pour la tierce, il y a une différence de 2 vibrations ^/^, ce qui amène des battements 2 ^j^ par seconde. Or si nous étendons cette étude à une octave plus élevée et présentant par exemple un nombre double de vibrations, celui des battements doublera encore et produira un effet très-désagréable. Les sons résultants eux-mêmes ne rentrent pas dans l'harmonie générale, ne renforcent pas les sons déjà existants, et s'ils ne sont pas assez forts pour produire des dissonances, ils troublent légèrement l'accord.
Nous avons vu qu'une gamme se compose de 8 notes allant de îit pris conune son fondamental à ut à l'octave. Chacune de ces gammes ou octaves contient un même nombre de notes portant les noms que nous avons fait connaître. Pour distinguer les unes des autres les notes de ces diverses octaves, on les affecte d'indices destinés à rappeler le rang des octaves auxquelles ces sons appartiennent; c'est ainsi qu'on écrit ut^, ré^,mi^ (mP, ré^, mi^) {ut'', ré^), etc. Pour fixer la valeur absolue des notes, il a fallu d'une façon conventionnelle établir la valeur d'une seule note qui sert de diapason normal. Cette note est le la de la 3'^ octave, qui s'écrit de la façon suivante : la j. Ce son correspond actuellement en France a 870 vibrations et a été fixé à ce chiffre à la suite d'une série de recherches entreprises il y a peu d'années. En Allemagne et en Angleterre, ce nombre est un peu plus e'ievé
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et est de 880 vibrations. En partant de ces chiffres, il est facile de fixer le nombre de vibrations correspondant à chacune des notes des 7 octaves qui sont usitées dans la pratique. Helmlioltz a donné une table calculée d'après la base acceptée en Allemagne, et que nous reproduisons en faisant les corrections relatives aux principes généraux de la physique en France; on sait, en effet, que dans notre pays, pour obtenir le nombre de vibrations, il faut multiplier par 2 celui des vibrations acceptées par les physiciens allemands.
CONTRE- GnANDE OCTAVE
MOTES. OCTAVE. OCTAVE. SANS SIGNE. OCTAVE 1", OCVAVE i". OCTAVE 5". OCTAVE 4°.
Vt ^ C6 132 264 5-28 1036 2112 4224
Ré ■'3.25 148 297 594 1188 2336 4732
Mi 82.5 163 330 660 13*0 2640 5280
fa 88 176 3o3 704 1408 2816 5652
Sol 99 198 396 792 1584 3168 6536
ta 110 120 440 880 1760 5520 7040
Si 123,75 247,5 493 990 1980 5960 7920
Les sons des divers instruments de musique et ceux de la voix humaine se différencient les uns des autres par le timbre. C'est la troisième différence caraclérislique qui existe entre les sons. En effet, si nous faisons émettre une note par une voix humaine, par un piano, un violon, une llùte, un orgue, nous obtenons toujours le même son, dû au même nombre de vibrations, 440 par exemple d'après la notation allemande s'il s'agit du la, et cependant nous distinguons facilement les uns des autres les instruments qui ont produit cette mèmenote. Nous pouvons dire : ceci est le la émis par un violon et celui-ci est émis par un orgue ou un piano. C'est à ce caractère spécial, au coloris particulier imprimé à chaque son par l'instrument qui l'émet, que l'on donne le nom de timbre. La hauteur d'un son, ainsi que nous l'avons établi, est due au nombre des vibrations et en l'apport avec leur durée. Son intensité est en rapport avecl'amplitudedeces mêmes vibrations. Mais le timbre de cessons qui permet d'en reconnaître l'origine et de les faire différencier entre eux, alors que la hauteur et l'intensité sont identiques, est du à d'autres causes que nous devons déterminer; et dans ce but nous devons revenir plus longuement sur quelques laits auxquels nous avons fait allusion au début de ce travail et plus particulièrement alors que nous avons étudié la théorie des harmoniques.
Si, pendant que l'on fait vibrer une corde, de façon à obtenir une note donnée, on prête attentivement l'oreille, on s'aperçoit facilement que le son fondamental est accompagné de plusieurs sons, dont la hauteur est plus grande que le premier, mais qui sont assez faibles d'intensité pour demander une attention particulière afin d'être perçus. Ces sons nouveaux sont ceux dont nous avons déjà parlé en les désignant par le terme de sons harmoniques, et qui sont connus par les physiciens allemands sous le nom dliypertons.
Les sons harmoniques ou hypertons sont rendus bien plus sensibles, grâce à l'emploi d'appareils inventés parHelmholtz; nous voulons parler des résonnateurs qui permettent d'isoler un son spécial de tous ceux auxquels il est combiné ; ce qui fait qu'avec une gamme choisie de résonnateurs, on peut analyser tous les sons composés et les décomposer en leurs éléments constituants, son fondamental et sons harmoniques. L'étude du mode de formation des harmoniques est facile à faire sur une corde vibrante. En effet, une corde tendue entrant en vibration, oscille alternativement d'un côté et de l'autre et donne le son fondamental. Mais cette corde en vibration a une grande tendance à se séparer en
deux moitiés égales, dont chacune vibre à son tour en particulier, en sorte qu'en même temps que les vibrations de toute la corde se produisent, chaque moitié produit également ses vibrations propres. Si nous représentons par 1 le nombre de vibrations de la corde en totalité, celui des vibrations de chacune des moitiés sera représentée par 2. 11 se produit dans ces conditions le son fondamental dû à la vibration de la corde en lotylité, et le premier son harmonique ou premier hyperton dû aux vibrations de chacune des moitiés de la corde vibrante. Ce premier son harmonique sera donc l'octave du son fondamental d'après la définition et les règles que nous avons fait connaître précédemment.
Mais cette division de la corde vibrante en deux moitiés n'est pas la seule possible. Cette corde peut en effet se diviser aussi en trois parties égales, bien que d'une façon moins accentuée. Chacune de ces trois parties vibre en particulier et trois fois plus vite que la corde entière. Il en résulte la production du second son harmonique qui est plus faible et plus élevé que le précédent, et en tout cas, couvert presque entièrement par le son fondamental. On peut admettre que les trois modes de vibration sont combinés entre eux pour une même corde vibrante. Il en résulte pour chaque point de la corde un mouvement très-compliqué, mais dont on peut composer la courbe en assemblant entre eux les divers mouvements isolés. Le phénomène ne s'arrête pas au point que nous avons admis et la corde vibrante se divise successivement en 4, 5, 6 parties égales, et tandis que le quart, le cinquième, le sixième de la corde exécutent leur vibration particulière, il en résulte la production de sons harmoniques qui suivent la même série arithmétique que la corde vibrante pour ses divisions nodales. Ces sons harmoniques deviennent de plus en plus faibles au fur et à mesure que leur hauteur s'élève, et dans toutes les circonstances sont plus faibles que le son fondamental qui prédomine en tout étal de cause.
On peut démontrer l'existence des sons harmoniques par des essais sur une corde tendue, le monocorde par exemple; mais le violon peut aussi servira celle démonstration, et avec cet instrument on a pu voir que les sons de sourdine correspondent aux sons harmoniques, puisqu'ils sont produits par des divisions de la corde vibrante, correspondant à la série des nombres entiers. Si nous suivons la série des sons harmoniques, on voit que les intervalles qui les séparent deviennent de plus en plus petits. Il en résulte que plus les sons harmoniques sont élevés, plus ils deviennent indistincts et par conséquent plus il est difficile de les distinguer les uns des autres.
Une oreille musicale avec un peu d'attention peut, sans recourir aux expériences spéciales, distinguer le 5"= harmonique, surtout quand le son de la corde est déjà moins fort, le son fondamental s'atfaiblissant plus vite que le 5* harmonique. Le 5^ s'entend également assez facilement dans les mêmes conditions et par les mêmes causes ; tandis que le 2'^ et le 4« se distinguent très-dilficilement du son fondamental, car ils représentent, l'un la première et l'autre la seconde octave du son fondamental. Lorsque l'oreille humaine devient impuissante à les percevoir liviée à ses seules ressources, on emploie les résonnateurs de Ilelmholtz. Nous avons déjà expliqué ce que l'on entend par ces appireils, qui ne sont autre chose que des caisses harmoniques accordées pour renforcer un seul son et par conséquent pour permettre de l'isoler, même lorsqu'il est très-faible au milieu de beaucoup d'autres. A l'aide d'une série de résonnateurs, on a pu démontrer expérimentalement que les sons provenant des divers instruments de musique et
OUÏE. eo9
de la voix humaine ont des harmoniques différents, au moins quant au degré d'intensité. On a pu également constater que l'existence de ces harmoniques donne aux différents sons leur caractère musical. En effet, ces harmoniques peuvent être graves, et alors le son fondamental présente un caractère large et plein. Dans d'autres cas, ce sont les sons harmoni(jues aigus qui prédominent, et alors le son devient strident et même criard. Ainsi les sons émis par la voix humaine et les cordes qui sont les plus riches en harmoniques, présentent parmi les instruments de musique le timbre le plus riche, le plus clair, et sont parmi tous, les plus utiles en musique.
Lorsqu'on applique à celle élude la graphique des courbes, on arrive à des résultats remarquables et qui coïncident avec les notions qui précèdent. En effet, une courbe compliquée peut être considérée comme la résultant(! de plusieurs courbes simples, et elle est d'autant plus compliquée que le nombre et la complication des formes des courbes composantes sont plus grandes. D'une façon inverse, quelque compliquée que soit une courbe périodique, les calculs dans lesquels nous n'avons pas à entrer démontrent qu'elle peut être décomposée en un nombre plus ou mouis grand de courbes si(nples, pourvu que ces dernières aient leur nombre de vibrations dans les rapports simples des nombres naturels 1, 2, 5, 4, 0, ou, en d'autres termes, une courbe compliquée représentant les vibrations d'une corde peut ètie décomposée en une courbe • représentant une vibration simple de ce nombre, plus une d'un nombre double, plus une d'un nombre triple, etc., etc. On peut exprimer ce résultat par le ihéorènie suivant : « Tout son dont les vibrations ont une forme compliquée comme celle d'une corde, pourra se décomposer en une série de sons simples appartenant tous à la série harmonique. On peut ainsi, en décomposant une courbe représentant un son compliqué en ses éléments, retrouver tous les sons simples qui le composent. C'est en pai tant de ces notions que le phonautographe présente au point de vue expérimental une grande importance. En effet, avec cet appareil on inscrit les courbes les plus compliquées représentant le graphique des sons plus ou moins composés. Or avec cet appareil, on peut facilement démontrer qu'à des sons de timbres différents correspondent des courbes différentes très-caractéristiques. Les courbes suivantes, reproduites d'après Blaserna, iirésentent un grand intérêt et permettent de donner une preuve expérimentale du fait et de se représenter graphiquement les dilférences que présentent une même note, d'après le timbre et même d'après l'intensité du son. En effet, la première moitié de cl'aque courbe représente un son émis sans énergie, tandis qu'à la seconde moitié correspond à une énergie plus grande et à un son très-net. Dans ce cas, la courbe est plus compliquée et plus caractéristique que dans le cas précédent.
1. Soi, voix de barjion robuste. — 2. Même noie de clarinette. — 3. Même note de trompeUe.
Nous donnons les conclusions suivantes qui découlent des recherches de M. Helmholtz et des expériences nombreuses et variées qu'il a faites à ce sujet, et desquelles il résulte que :
1« Les sons simples (diapason, llùte) ont beaucoup de douceur et de charme; mais ils manquent d'énergie et sont sourds dans les tons graves.
2" Les sons accompagnés de tous les harmoniques jusqu'au sixième, sont pleins, harmonieux, et ont quelque chose de plus riche et de plus fourni que les sons simples.
mcT. ESC. i' s. XVIIU 39
610 ouïe.
3° Les sons qui ne sont accompagnés que par des harmoniques impairs, romme ceux qui sont produits par les tuyaux boucliés de l'orgue, la clarinette, ces sons disons -nous paraissent creux et semblent même nasillards si le nombre des harmoniques est un peu considérable.
4"* Un son étant produit, si les harmoniques prédominent à partir et audessus du sixiènae par leur netteté, le son devient aigre, dur et mordant; ce fait est remarquable pour les instruments à anche (basson, hautbois] et les soûs des instruments en cuivre.
S" Le timbre est plein si le ton fondamental domine; il semble vide si au contraire les harmoniques ont une importance prédominante
Il résulte de ces différents modes de recherches que le timbre des sons est constitué par la présence de sons harmoniques de nombre et d'intensité variables, accompagnant le son fondamental et venant le modifier de façon à en faire un son composé. Mais le timbre des sons n'est pas dû exclusivement à l'existence des sons harmoniques. D'autres causes accessoires interviennent dans sa constitution dans des proportions diverses et variables avec l'instrument qui produit le son fondamental. On peut faire entrer dans ces conditions accessoires les bruits plus ou moins distincts qui proviennent du mode spécial de production du son. C'est ainsi que lorsque le son est produit par une corde ébranlée par l'archet, il est accompagné d'un bruit spécial particulier à quelque chose que l'on frotte; si c'est un piano, on perçoit distinctement le marteau qui frappe sur la corde; dans un orgue, on entend le souffle de l'air dans le tuyau sonore. Ces bruits, bien que plus faibles et plus légers que ces harmoniques, sont ceux mêmes que nous sommes habitués à distinguer les premiers et qui plus souvent que les harmoniques nous enseignent à distinguer les uns des aulres les instruments de musique. Ce fait est surtout vrai pour la voix humaine, si riche en sons harmoniques. Pour l'étude du timbre de la voix humaine, Kœnig a construit un appareil compliqué mais très-remarquable, fondé sur l'emploi des résonnateurs de Helmhoitz et qui permet de rendre le phénomène visible à un nombreux auditoire.
Avec cet appareil ingénieux, on peut démontrer que tous les instruments ont des sons harmoniques; la voix humaine est très-riche en sons de ce genre. On peut démontrer également qu'une note fondamentale chantée en prononçant les diverses voyelles donne des harmoniques différents. Ce ne sont pas toujours les mêmes harmoniques, ce qui constitue le timbre de la voix qui les prononce et le caractère spécial de la langue dans laquelle ces voyelles sont prononcées .Avec un autre appareil, Helmhoitz a pu faire la synthèse des voyelles en combinant le son fondamental et les harmoniques dans la mesure voulue donnée par l'analyse.
On comprendra facilement toute l'importance de ces faits pour expliquer la perception des sons avec leur intensité, leur hauteur et leur timbre. En effet, puisque le timbre est dû à ce que le son perçu est compliqué et résulte de la combinaison du son fondamental avec plusieurs harmoniques, il suftira, pour que l'impression du timbre puisse être perçue, que les appareils sensoriels soient disposés de façon à recevoir simultanément et distinctement plusieurs sons de hauteur différente. Si donc cette réception simultanée est possible, comme elle l'est en réalité, le son fondamental et les sons harmoniques produits vieudi'ont impressionner en même temps les terminaisons sensorielles du nerf acoustique et produiront la sensation de timbre. A un autre point de vue, et ainsi que le démontrent les expériences de Helmhoitz, auxquelles nous avons fait allusion en dernier lieu en parlant du timbre des voyelles, les notions que nous donnent
;s expériences si intéressantes pour l'étude de l'ouïe, le sont également pour îllede la phonation et expliquent la production de la voix articulée. Ces notions préliminaires de physique acoustique étant établies, nous allons ctuellement en faire l'application à l'étude du fonctionnement des différentes arties de l'appareil auditif.
Nous avons vu dans la première partie de ce travail que la propagation des indes sonores ne se fait pas avec la même facilité, une égale rapidité et avec me même intensité dans tous les milieux, et que toutes les autres conditions itant égales, cette propagation est d'autant plus rapide que la densité du milieu lui les transmet est plus grande. Cette donnée expérimentale pre'sente une ceraine importance ; elle fait supposer à priori que les conditions dans lesquelles 'audition s'effectue dans la série animale ne sont pas les mêmes suivant que les animaux vivent dans un milieu aérien ou bien aquatique. Chez les premiers, la finesse de l'ouïe est subordonnée à l'existence et à la perfection de lorme de certains appareils condensateurs et récepteurs des ondes sonores, tandis que chez les autres, les mêmes appareils sont absolument inutiles.
Nous avons vu en effet, dans notre étude anatomique, que l'appareil auditif, si compliqué chez l'homme et les mammifères, se présente avec un grand degré de simplicité chez les animaux qui vivent dans l'eau. Ceux d'entre les animaux aquatiques qui possèdent un appareil acoustique très-simple sont, d'après Hensen, les crustacés. On constate en effet, dans les êtres qui appartiennent à celte partie de la série animale, que les organes de l'ouïe sont constitués généralement par de petits sacs ouverts à l'extérieur, et dont la surface est hérissée de crins rigides placés en série par ordre de longueur et dont les plus longs sont en même temps les plus gros. Mais cet appareil peut être plus rudimentaire et plus simple encore, car certains crustacés présentent de plus des crins analogues à ceux dont nous venons de parler, mais isolés et solitaires ; ces crins sont parfaitement libres et servent cependant à l'audition, car, ainsi que le démontrent les recherches de Hensen, l'ouïe persiste chez ces animaux, même après l'extirpation des sacs, et ne peut se faire que par ces sortes de poils auditifs disséminés et sans sièges spéciaux.
Chez les poissons, cet appareil se complique, se localise ; il est d'abord représenté par un saccule, renfermant en certains points des poils auditifs; puis se subdivise en saccule et en utricule auxquels viennent s'ajouter bientôt des «anaux serai-circulaires et leurs ampoules avec les terminaisons nerveuses particulières des crêtes acoustiques. Puis chez les reptiles et les batraciens on voit apparaître le rudiment du limaçon, qui se manifeste clairement chez les oiseaux et devient compliqué et volummeux chez les mammifères.
Les conditions de milieu présentent, avons-nous dit, une grande importance pour exphquer les modifications qu'a dû subir l'appareil auditif. Il se complique bien chez les animaux aquatiques, mais quel que soit le degré de complication qu'il offre, il n'est jamais représenté dans cette partie de la série animale que par des portions plus ou moins compliquées de l'oreille interne. L'oreille externe et l'oreille moyenne, qui s'ajoutent chez les animaux à vie aérienne et qui constituent un appareil considérable de perfectionnement, sont inutiles chez les animaux aquatiques où. les ondes sonores se transmettent facdement du milieu liquide dans lequel vit l'animal, aux liquides labyrinthiques, tandis qu'ils deviennent indispensables pour faciliter le passage des ondes sonores du milieu ^azenx au milieu liquide dans lequel baigne l'organe de réception. On sait en
effet que le passage des ondes sonores d'un milieu aérien à un milieu liquide se fait avec une grande difficulté, et qu'il y a là une grande déperdition de forces que doit compenser la présence d'organes compliqués et d'une précision extrême dans leur fonctionnement. C'est ce fait expérimental qui explique la nécessité de la caisse du tympan, de l'oreille externe et du pavillon de l'oreille chez eux; nous avons vu que ce dernier appendice manquait dans certaines espèces animales, la taupe par exemple, chez laquelle la vie souterraine et dans un milieu solide bon conducteur du son rendait inutile l'existence d'un appareil collecteur des ondes sonores. 11 résulte de ce dernier fait que les parties essentielles de l'appareil de l'audition chez l'homme et chez les animaux terrestres, se réduisent à l'oreille interne et à l'oreille moyenne ; le pavillon de l'oreille ne se présentant qu'à un plan secondaire et comme appareil de perfectionnement d'une importance moindre.
Nous pouvons nous figurer par une sorte de schéma le fonctionnement de cet appareil chez les animaux aquatiques et chez les animaux aériens de la façon suivante, un peu différente dans les deux cas. Comme nous l'avons vu chez les animaux aquatiques, les vibrations sonores traversent le milieu liquide dans lequel vit l'animal et s'y propagent avec nue rapidité et une intensité en rapport avec sa densité, arrivent à l'appareil auditif, représenté par des parties plus ou moins compliquées de l'oreille interne et se transmettent sans nulle difficulté soit directement aux poils auditifs par le liquide du sac lorsque le saccule est ouvert, soit médiatement par les tissus solides bons conducteurs aux liquides labyrinthiques qui font eux-mêmes entrer en vibration les poils auditifs et contribuent à ébranler ainsi les terminaisons nerveuses acoustiques. Au contraire, lorsqu'il s'agit d'animaux aériens, les vibrations sonores colligées et dirigées par le pavillon de l'oreille et le conduit auditif externe arrivent au niveau de la membrane du tympan. Si alors nous représentons schématiquement l'oreille interne par une goutte d'eau correspondant au liquide labyrinthique enfermée dans une vésicule membraneuse, nous pouvons supposer que cette membrane modifiée en deux points de son étendue pour former la base de l'élrier et de la fenêtre ronde soit apte à vibrer ; tout étant ainsi disposé, nous pouvons admettre en outre que cette membrane et le liquide qu'elle renferme soient mis en vibration par l'intermédiaire d'une tige solide qui n'est autre que la chaîne des osselets, dont l'autre extrémité est mise en mouvement par une membrane tendue, chargée de recevoir les vibrations de l'air ambiant. Nous aurons ainsi une représentation exacte et très-claire de l'artifice employé pour transmettre les vibrations provenant d'un milieu aérien à un milieu liquide, et nous pourrons ainsi nous rendre compte à priori de l'importance relative des diverses parties dont le fonctionnement régulier est indispensable pour assurer l'audition. Nous aurons à étudier le rôle de chacune de ces parties en suivant la marche des ondes sonores, c'est-à-dire en allant de l'extérieur vers l'oreille interne et les terminaisons nerveuses spéciales qu'elle renferme.
A l'occasion de la physiologie de l'oreille, nous avons fait connaître en détail ce qui concerne l'oreille externe et l'oreille moyenne; aussi ne reviendronsnous sur cette partie de notre étude que très-brièvement et pour rappeler les faits absolument indispensables.
Nous avons vu que si le pavillon de l'oreille est un organe collecteur des vibrations sonores dans un grand nombre d'espèces animales, chez lesquelles il présente non-seulement la forme d'un entonnoir ou d'un cornet, mais de plus
ouïe. 613
est très-mobile, dételle sorte que l'action do muscles volontaires peut modifier sa forme et sa direction, il ne présente pas les mêmes conditions favorables chez l'homme, oij il est presque immobile, étalé et placé dans une direction peu favorable pour réfléchir les ondes sonores et les concentrer dans le conduit auditif externe. Dans l'espèce humaine, d'après Savart, il n'agirait que comme une lame élastique susceptible d'entrer en vibration et de transmettre ces vibrations aux parties solides de l'oreille moyenne, et ne serait en somme qu'un auxiliaire de la membrane tympanique. Mais, ainsi que nous l'avons établi, cette action favorable est minime et de peu d'importance, ce qui explique l'apparente contradiction existant entre les expériences de Schneider et de Ilarless, ou bien celle qui résulte des faits cliniques relatés par les spécialistes, dans lesquels l'absence de pavillon de l'oreille soit congénitale, soit provoquée, n'altère en rien la finesse de l'ouïe. Enfin les faits d'anatomie comparée observés chez les oiseaux, par exemple, plaident dans le même sens. En revanche, nous avons vu et nous rappelons ce fait parce qu'il présente un grand intérêt, le pavillon de l'oreille sert pour juger la direction des sons. Sans entrer dans le détail des diverses hypothèses émises pour expliquer ce phénomène, nous devons dire que la condition principale réside dans la perception binaurictilaire du son. En effet, pour apprécier la direction d'un son, nous inclinons le pavillon de l'une ou de l'autre oreille du côté d'où provient le bruit, et nous établissons ainsi une comparaison qui, nous permettant de reconnaître dans quelle position le son est le plus fortement entendu, nous éclaire sur la véritable direction du point d'origine où il se produit.
Le conduit auditif externe sert à la transmission des vibrations sonores de deux manières, d'une [»art par l'intermédiaire de la colonne d'air (jui remplit sa cavité, et d'autre part par ses parois rigides cartilagineuses et osseuses qui, entrant en vibration, transmettent les ondulations qui les agitent au cadre osseux de la membrane tympanique et à cette membrane elle-même. Nous n'avons pas à revenir sur l'importance relative de ces deux modes de conduction, le premier étant le plus habituel dans l'état normal de l'appareil auditif. Le copduit auditif donne lieu à un phénomène curieux, celui du renforcement du son lorsqu'il est obstrué par le doigt. Nous avons vu, d'après Lucœ et Gellé, que cet effet se présente, d'abord parce qu'il se produit ainsi un obstacle à l'écoulement au dehors des ondes sonores, ce qui amène leur rétlcxion vers la membrane du tympan, mais surtout parce que la pression faite sur le conduit auditif ou sur le tube de l'otoscope produit une condensation de la colonne d'air dans le conduit auditif, d'où résulte une condition favorable à une sensation plus énergique, l'air condensé étant meilleur conducteur des vibrations sonores.
Ce n'est pas tout : ce conduit auditif externe possède une résonnance propre et agit comme un résonnateur. Le son propre dont il s'agit est assez élevé et il influence les sons de même hauteur, de façon à les rendre désagréables en leur donnant une intensité trop grande. C'est pour la même raison que les sons graves sont légèrement affliiblis, grâce à celte action du conduit auditif externe.
La membrane du tympan reçoit sur sa surface externe les ondes sonores qui lui arrivent par le conduit auditif; plus ou moins oblique sur l'axe de ce conduit, elle ne les reçoit pas dans une direction perpendiculaire à sa surface. Cette direction oblique est une condition défavorable à la conservation de l'énergie des vibrations transmises. En effet, les recharches de Bonncfont et de Troeltsch ont prouvé que les musiciens de talent, les chanteurs émérites avaient
une membrane du tympan peu inclinée et presque verticalement placée, de telle sorte que toutes les parties de cette membrane sont dans ce cas accessibles à l'impression des ondulations sonores qui, agissant dans une direction normale ou presque normale, ont leur maximum d'action sur cette membrane d'oii il résulte pour le sens de l'ouïe une finesse plus grande qui lui permet d'apprécier certains sons qui ne frappent pas ceux dont la membrane tympanique est trop obliquement inclinée. La membrane du tympan, comme toutes les membranes faiblement tendues, vibre par influence et à peu près pour tous les sons, ou du moins, pour ceux qui sont compris entre certaines limites très-éloignées. Elle doit cette propriété à ce fait qu'elle est soumise à une tension variable et qui peut se modifier rapidement. Les vibrations de la membrane du tympan mises en évidence par les recherches de Savart ont été étudiées expérimentalement, surtout par Politzer, à l'aide du tympanographe qu'il a inventé. Il a pu ainsi démontrer l'existence des vibrations de cette membrane et confirmer les résultais obtenus par Savart et Muller.
La membrane du tympan n'est pas plane, elle représente un cône très-court à sommet dirigé en dedans. Cette concavité de la face extérieure est maintenue par la chaîne des osselets, surtout le manche du marteau, par les ligaments et le muscle interne du marteau. Nous renvoyons pour les détails qui concernent celte partie de notre étude à l'article Oreille ; nous rappellerons seulement que le manche du marteau inclus dans la membrane, peut osciller autour de la position d'équilibre dans lequel il se trouve à l'état de repos, de telle sorte que la membrane peut éprouver des alternances de tension et de relâchement ; la tension étant produite par le muscle interne du marteau et le relâchement par le muscle de l'étrier, ce dernier muscle en effet produit un mouvement de bascule de la base de l'enclume qui, s'inclinant en bas en dedans, et en avant, repousse dans le même sens la tète du marteau et par conséquent le manche du même os en haut en dehors, et en arrière, d'où résulte comme effet définitif un relâchement de la membrane du tympan. Le but final de ces alternatives de tension et de relâchement de la membrane est facile à comprendre et s'explique par l'action produite sur les menabranes vibrantes, action étudiée par Savart. Nous savons en effet, par les recherches de ce physicien émincnt, que plus une membrane est tendue, moins les vibrations sont amples. D'autre part elle est plus apte à vibrer à l'unisson des sons aigus ; on sait en effet qu'une forte tension de la membrane du tympan amène une dureté de l'ouïe pour les sons graves, et que d'autre part, les sons aigus trop désagréables sont amoindris par cette même forte tension. Ces résultats ont été confirmés expérimentalement par les recherches de Politzer, qui a pu démontrer que sous l'influence de l'excitation du muscle interne du marteau, la membrane du tympan est plus tendue, qu'il y a augmentation de la pression intra-auriculaire, et qu'enfin l'amplitude des vibrations des osselets et de la membrane diminue des deux tiers, de telle sorte que sur des tracés graphiques les ondes paraissent aplaties et que les sons perçus subissent une modification notable ; les sons graves sont notablement amoindris et affaiblis alors que les sons aigus sont rendus plus clairs.
Ces faits établis, nous devons rappeler également le mode de propagation de& ondes sonores à travers la caisse. Normalement elles sont transmises par la chaîne des osselets et la base de l'étrier, ou pour mieux dire par la raemhrane qui entoure cette hase et obture la fenêtre ovale. Ce fait est démontré par les
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faits pathologiques résultats d'autopsies, par les recherches expériraeutales de Flourens et de Kessel et par les expériences de Toynbee. Il n'est pas à supposer que ces vibrations soient transmises par l'aii- de la caisse à la fenèlre ronde, ainsi qu'il ressort des observations de Brook, qui a fait remarquer avec raison que la vitesse de propagation du son est différente dans les gaz et dans les solides. Si donc les ondes sonores suivaient en même temps cette double voie, elles n'arriveraient pas en même temps à l'oreille interne, d'où résulterait une perception confuse des sons.
Après avoir rappelé succinclemenl ces notions importantes sur le mode de transmission des ondes sonoi'es, nous devons rappeler aussi brièvement les caractères anatomiques principaux de l'oreille interne ou plutôt de la partie qui est en rapport avec les terminaisons nerveuses; nous voulons parler du labyrinthe membraneux.
Ce labyrinthe membraneux représente exactement la forme du labyrinthe osseux dans lequel il est flottant et -baigné tout autour par un liquide clair et transparent à composition chimique spéciale, connu sous le nom do liquide de Cotugno, du nom de l'anatomiste qui l'a décrit le premier, ou encore désigné par le terme de périlymphe, pour le distinguer d'un autre liquide remplissant les cavités du labyrinthe membraneux auquel on donne le nom d'endolymphe ou humeur de Scarpa. Nous n'avons pas à revenir sur les caractères spéciaux que présentent ces deux liquides et sur les faits intéressants d'anatomie générale que nous avons exposés en détail à l'occasion des cavités périlymphaftiques et endolymphatiques. Nous ne devons retenir que ce seul fait qui nous intéresse au point de vue de l'ouïe, que les parties membraneuses de l'oreille interne sont flottantes dans un liquide fluide, et par conséquent bon conducteur des vibrations qu'il reçoit par un point quelconque de sa surface.
Mais ce n'est pas tout : celte facilité de conduction est facilitée par une disposition spéciale. En effet, la périlymphe limitée extérieurement par les parois du labyrinthe osseux est renfermée dans une cavité unique dont toutes les parties communiquent librement entre elles. Ce liquide s'étend autour de l'utricule, du saccule, des canaux demi-circulaires membraneux, et pénètre librement dans le limaçon, où il remplit la rampe tympanique et la plus grande partie de la rampe vestibulaire, celle qui n'est pas occupée par le canal cochl^en contenu dans l'épaisseur de la portion molle de la lame spirale. Or, de ces deux rampes, la rampe vestibulaire communique largement par sa base avec l'espace périvestibulaire et par son sommet, par l'intermédiaire de l'hélicotrème avec la rampe tympanique, de telle sorte que, partant du pourtour du vestibule membraneux, on voit le liquide pénétrer autour des canaux demi-circulaires et former autant de colonnes liquides qu'il y a de canaux, pénétrer dans la rampe vestibulaire au niveau de la paroi inférieure du vestibule et dans le voisinage immédiat de la fenêtre ovale, remonter dans toute l'étendue de cette rampe pour pénétrer au sommet du noyau du limaçon dans la rampe tympanique, et aboutir à la fenêtre ronde où une membrane fibreuse le sépare de la cavité de la caisse du tympan. C'est à ce niveau en effet que se trouve la base de la rampe tympanique ; cette disposition nous permet de nous rendre compte de la distribution du liquide périlymphatique ; nous voyons qu'il forme une couche continue sans aucune interruption depuis le vestibule et le pourtour de la fenêtre ovale où se trouve la base de l'étrier jusqu'à la fenêtre ronde. Nous pouvons ainsi nous expliquer l'utilité de cette ouverture et de la membrane mince qui
l'oblure et nous rendre compte de son mode d'action. Ce que nous avons dit du mode de propagation des ondes sonores à travers la caisse et par l'intermédiaire de la chaîne des osselets, nous a amené à écarter l'iiypothèse qui considérait la fenêtre ronde et sa membrane de fermeture comme un des points d'arrivée physiologique et habituel des vibrations sonores provenant de la membrane tympanique, et transmises à la fenêtre ronde par la couche d'air reniermée dans la caisse.
Il ressort de la disposition anatomique que nous venons de rappeler, que la fenêtre ronde est bien plutôt le lieu d'arrivée des vibrations transmises au liquide jérilymphatique et par lequel ces vibrations se dégagent pour ainsi dire. C'est une sorte d'artifice anatomique grâce auquel la tension de ce liquide, augmentée à chaque oscillation de la base de l'étrier, trouve une soupape de dégagement. En effet, à chaque mouvement de la chaîne des osselets, la membrane et la base de l'étrier qui obturent la fenêtre ovale, exécutent des oscillations ou plutôt un mouvement de va-et-vient de dehors en dedans et de dedans en dehors. Il en résulte une mise en oscillation correspondante des liquides périlymphatiques d'abord et, d'une façon secondaire, du liquide endolymphatique. Nous savons, d'autre part, qu'une propriété physique des liquides est d'être incompressible. La périlymphe renfermée dans une cavité à parois osseuses et résistantes ne pourrait subir une pression de dehors en dedans sans exercer une oression en sens inverse. Il est donc nécessaire, pour assurer en toute liberté !e mouvement de va-et-vient de la base de l'étrier, que ce lieu de dégagement vers l'extérieur se produise en un point quelconque des parois de la cavité périlymphatique. Cet orifice, ouverture fermée par une lame élastique, est représentée par la fenêtre ronde. Elle se retrouve très-heureusement située, puisque, grâce à cette situation, il peut se produire dans toute l'étendue du liquide incompressible renfermé dans lé labyrinthe osseux des ondes se propageant de la fenêtre ovale à la fenêtre ronde et qui, par suite de ce trajet, entourent de toute part le canal cochléaire et les terminaisons nerveuses si intéressantes que renferme ce canal, de façon à être continuellement en contact intime avec elles. Le liquide endolymphatique, renfermé dans des sacs à parois molles, remplit également une des conditions physiques identiques à celles que nous avons vu être si importantes pour le liquide périlymphatique. 11 forme en efl'et une masse liquide divisée en deux parties ou systèmes distincts. L'une upérieure, constituée par l'utricule et les canaux demi-circulaires, l'autre inférieure, comprenant le saccule et le canal cochléaire de la lame membraneuse, réunis l'un à l'autre par le canahs reiiniens de Ilensen. Ces deux systèmes, dépendant l'un de l'autre pendant la période embryonnaire, ne sont pas à la période adulte absolument indépendants l'un de l'autre. Mais la communication qui existe entre le système supérieur ou veslibulaire et le système inférieur ou cochléaire est indirecte et ne se produit que grâce au reccssus des auteurs allemands et au double canal qui du recessus va se terminer l'un à la face postérieure de l'utricule, l'autre dans un point similaire lu saccule.
L'existence de ces communications est une condition propre à assurer une solidarité plus directe et p'us intime des vibrations qui traversent le liquide [ue renferment ces cavités. Il se produit en tout état de cause une égalité de jression dans tout le système, ce qui assure une tension moyenne à peu près ;onstante, grâce à laquelle les vibrations se transmettent dans les conditions
normales et physiologiques avec l'intensité qui leur est propre et qui est né cessaire pour exciter d'une façon adéquate les terminaisons nerveuses.
Le labyrinthe membraneux et le liquide endolymphatique qu'il renferme et qui est retenu par des poches à parois molles, est baigné de toute part par le liquide périlymphatique. Les vibrations imprimées à ce dernier à chaque oscillation de la base de l'étiier, se transmettent directement et très-facilement au liquide endolymphatique, et par son intermédiaire aux terminaisons nerveuses spéciales qui, libres et flottantes, sont admirablement disposées pour recevoir rimprtssion des ondes ainsi transmises.
Les appareils spéciaux au niveau desquels viennent se faire les terminaisons nerveuses sont distribués dans le saccule, l'utricule, les ampoules des canaux demi-circulaires et le canal cochléaire du limaçon membraneux. Dans l'utricule et le saccule, nous avons étudiiî les caractères spéciaux qu'elles présentent, tubes nerveux venant se terminer dans un épithélium nerveux, poils rigides portant des cellules en pointes et cils vibratiis surmontant le sommet de cellules en brosse; enfin au-dessus, cupule terminale de structure culiculaire et formant une sorte de capsule qui recouvre toute la crête acoustique de façon à les associer entre elles et à recouvrir les dilTérentes formes de cils acoustiques que nous venons de rappeler. Nous devons ajouter que celte cupule terminale rappelle d'une manière étroite la structure de la membrane de Corti, et établit une analogie puissan te entie les terminaisons nerveuses du vestibule et celles du canal cochléaire.
Dans le limaçon membraneux, les parties essentielles se trouvent représentées par les terminaisons nerveuses spéciales de l'organe de Corti et par une lame fibro-élastique qui sépare la rampe tympanique de la cavité du canal cochléaire, et représente la paroi sur laquelle reposent les terminaisons nerveuses particulières.
Cette lame porte le nom de lame badlaire. Nous avons vu, dans l'étude anatomique que nous avons faite de celte lame, qu'elle comprcn I deux parties, une zone lisse et une zone striée. I.a zone lisse constituée par une substance homogène est située à la partie interne et dans le voisinage immédiat de la lèvre externe des canalicules nerveux. Le tissu qui la constitue ressemble à celui que forme la lèvre tympanique de la bandelette sillonnée; elle renferme dans sa partie profonde du tissu conjonctif réticulaire ; cette partie ne renferme pas de stries, ainsi que nous l'avons établi, et contrairement à l'opinion de Nuel et de Boettcher. En revanche, la zone striée ou zone externe, qui doit son nom à la présence de rayures très-fmes apparentes sur sa face supérieure, lorsqu'elle se léchire, s'effde sous forme de fibres, et ses bords sont garnis de fibres isolées tout au moins dans la couche supérieure. Il résulte, de ces caractères optiques rendus très-apparents par l'action de l'acide osmique, qu'elle est constituée par des fibres longues, allant transversalement du ligament spiral externe à la lèvre tympanique delà bandekllc sillonnée. C'est avec raison et en se fondant sur CCS difiéients caractères que Nuel et Ilensen ont comparé ces rayons à de véritables cordes, rigides, vitreuses et élastiques. Nous devons, de plus, rappeler que, d'après les calculs de Boettcher, il y aurait trois cordes pour un seul des piliers externes des arcades de Corti. Enfin, cette membrane s'élargit au fur et à mesure que l'on monte vers la partie supérieure du limaç.n, de telle sorte que les cordes ou fibres qui entrent pour une partie importante dans sa constitution anatomique présentent une longueur croissante. D'après les mesures de
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Henseii, celte différence de longueur serait considérable. Ces cordes auraient un demi-millimètre au somme! du limaçon, taudis que, à la base, elles n'auraient qu'un vingtième de millimètre.
Au-dessus de la lame basilaire on trouve des formations anatomiques trèscomplexes dans le détail desquelles nous n'avons pas à entrer ; cependant nous devons rappeler qu'elles se trouvent constituées plus spécialement par les arcades de Corti, formant une sorte de tunnel spécial situé à la limite de la zone lisse et de la zon€ striée, et que sur ces arcades s'appuient les épithéliuras spéciaux entre lesquels et dans l'intérieur desquels viennent se perdre les derniers filaments nerveux, et qu'enfin au-dessus de cette masse spéciale ainsi constituée se trouve placée la membrane de Corti, d'apparence fibrillaire, et que nous avons vue présenter une analogie, si ce n'est une identité de structure, avec la cupule terminale des crêtes acoustiques. Cette membrane de Corti, en nipporl par sa base élargie avec les cils vibratiles des épitbéliums nerveux, se continue par son extrémité amincie avec la face supérieure de la protubérance de Iluscbko. Les arcades de Corti, auxquelles on a voulu faire jouer un rôle important dans la physiologie du limaçon ne sont pas toutes égales entre elles; à partir de la base, en se dirigeant vers le sommet du limaçon, les organes augmentent en longueur et diminuent en hauteur, ou, pour mieux dire, vers la base du limaçon, les arcades sont plus courtes et donnent naissance à un arc plus saillant, tandis que sur le sommet du limaçon elles sont plus allongées, ont une hauteur moindre et sous-tendent un plus grand espace. Celte transition se fait graduellement et présente sans aucun doute une importance considérable.
Ces faits anatomiques étant bien établis, nous devons rappeler qu'à l'époque de la découverte de l'organe de Corti et des arcades qui lui servent de support et d'éléments anatomiques caractéristiques, on avait pensé avec une apparence de raison que les arcs étaient les éléments excitateurs des fibres nerveuses par leurs mouvements vibi"atoires. Les vibrations communiquées au liquide contenu dans les deux rampes se transmettaient, pensait-on, aux parois fibreuses de la lame spirale et par leur intermédiaire aux arcs de Corti qui sont en rapport par leur base avec la lame basilaire et par leur sommet avec la membrane de Corti qui, à cette époque où l'on ignorait l'existence de la membrane de Reissner, était considérée comme la limite supérieure du canal cochléaire. Ces arcs ainsi ébranlés par leurs faces supérieures entraient également en vibrations, et agissaient mécaniquement sur les ramifications nerveuses terminales avec lesquelles ils sont en rapport étroit par leur base. De plus, à cause de l'emboîtement qui se fait entre les extrémités supérieures de chaque élément d'un arc de Corti, on admettait que les piliers externes seuls, indépendants latéralement les uns des autres, pouvaient entrer en vibration. Il résultait de cette théorie que h^ vibrations de ces piliers externes se transformaient en excitations directes et mécaniques des extrémités nerveuses à leur émergence du ganglion spiral de Rosenthal. Mais cette hypothèse a du être abandonnée, parce qu'elle a contre elle un fait d'anatomie comparée très-significatif. En effet, les arcs de Corti manquent absolument dans le système cochléaire des oiseaux, qui jouissent cependant d'un sens auditif très-fin et très-délié, et chez un grand nombre desquels le sens musical est très-développé. D'autre part, il était très-difficile de se rendre compte de la manière dont pouvaient vibrer isolément les arcs de Corti, enchaînés comme ils le sont entre de nombreuses cellules épitliéliales qui les entourent et reposent sur eux soit sur la face interne, soit surtout sur la face
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externe. Il devenait, de plus, probable qu'ils n'étaient placés au milieu de tous les épiliiéliums nerveux que pour leur servir de support et permettre aux dernières ramifications nerveuses de s'étaler et de se distribuer entre toutes les cellules spéciales qui entrent dans la composition de l'organe de Corti. Ou peut aussi admettre qu'en leur qualité d'appendices rigides, ils transmettent les vibrations de la membrane basilaire sur une portion restreinte et relativement épaisse du bulbe nerveux beaucoup mieux que cela ne pourrait se faire à travers la masse molle de ce bulbe. On doit en effet faire remarquer que, chez les oiseaux où les arcs de Corti sont absents, les cellules crinifères qui servent à la terminaison des filaments nerveux, forment sur la membrane basilaire une couche mince, qui peut facilement recevoir les vibrations sans les transmettre trop au loin vers les cordes supérieures et inférieures. Si au contraire on fixe son attention sur la membrane basilaire, on s'assure immédiatement que, dans toutes les espèces de la série animale possédant un limaçon, cette membrane présente une zone striée qui chez toutes offre des caractères analogues et une disposition anatomiquc particulière qui lui permet de remplir parfaitement le rôle attaché primitivement à l'arcade de Corti. En effet, d'après les faits anatomiques que nous avons rappelés précédemment, la membrane basilaire se déchire très-facilement dans la direction radiale, de telle sorte qu'elle ne présente qu'une résistance très-minime dans le sens transversal, alors que les fibres qui la constituent présentent dans le sens radial une résistance bien plus grande. Il résulte, de ce fait anatomique, que cette membrane peut être fortement tendue dans la direction longitudinale des fibres qui la composent, aloi"s qu'elle est faiblement tendue dans le sens transversal, sa structure même s'opposant à une tension un peu forte dans ce sens, tension à laquelle elle ne pourrait résister. Or, il paraît prouvé par une série de recherches mathématiques dans le détail desquelles nous n'avons pas à entrer, qu'une membrane présentant une tension différente dans diverses directions est soumise à des lois tout autres pour ses vibrations qu'une membrane tendue également dans tous les sens. En effet, lorsqu'une membrane est tendue également dans tous les sens, les vibrations se propagent régulièrement dans toutes les directions. Si l'on applique cette donnée à la membrane basilaire en la supposant tendue également transversalement et longitudinalement, il lui serait impossible d'entrer en vibration dans un point quelconque de son étendue sans déterminer des vibrations correspondantes dans tous les autres points de son étendue à l'exception de points isolés formant les lignes nodalcs. Nous voyons par ces considérations que la structure de la membrane basilaire doit la faire regarder comme étant formée de cordes aux lois desquelles elle est soumise, plutôt que comme une membrane vibrante.
C'est un véritable assemblage de cordes tendues dont les attaches transversales ne servent qu'à soutenir la pression du liquide qui appuie contre les cordes. Dans ces conditions, les lois qui président au mouvement de ces fibres radiales sont les mêmes que si chaque corde était indépendante de celles qui l'avoisinent et obéissait isolément à l'action variable et périodique du liquide périlymphatique contenu dans la rampe du vestibule. On doit en conclure que chacune de ces cordes est accordée et disposée aiiatomiquement, de telle façon qu'elle vibre par influence à chaque excitation transmise à l'oreille interne, ou pour mieux dire que chaque son transmis à l'oreille interne fait vibrer par influence une partie spéciale de la membrane, au niveau de laquelle les fibres
radiales tendues et les éléments qui en forment l'appendice supérieur possèdent un son propre, qui se rapproche le plus ou se confond avec le sou excitateur, tandis que ces vibrations ne se communiquent aux parties voisines de lu membrane q\i'avec une intensité très-rapidement décroissante. L'étendue de cette zone dans laquelle la membrane est très-faiblemenf influencée varie avec la façon plus ou moins rapide dont les vibrations de la membrane sont étouffées par les régions voisines, et surtout par le frottement du liquide labyriiithique sur les parties molles qui l'avoisinent, et avec lesquelles elle est en contact. Nous avons établi que les cordes radiales augmentaient de longueur au fur et à mesure que l'on s'approche du sommet du limaçon. Si l'on suppose sa spirale déroulée en un plan droit, elle représente assez bien la forme d'un coin dont la partie étroite correspond à la base et la partie élargie au sommet. D'autre part, nous avons vu que les arcs de Corti placés sur les fibres radiales allaient en s'élalant de bas en haut, do telle sorte que l'écartement entre les bases des piliers augmente aussi notablement, bien que d'une laçon moins rapide que l'allongement des fibres radiales. Ce sont ces dispositions anatomiques, qui certainement ne sont pas indifférentes, qui nous expliquent comment il se fait que dans l'oreille interne et le limaçon il existe des parties qui vibrent à l'unisson de tous les sons perceptibles, et qui sont accordées avec la plus grande précision pour correspondre à tous ces sons.
Cejt un appareil musical destiné non à produire des sons, mais à les percevoir, et que l'on peut co Tsparer aux instruments de nuisique les plus pezfectionnés; les surpassant tous par la délicatesse et la simplicité de sa structure. En effet, si pour chaque corde de piano il faut un petit marteau particulier qui la fait résonner par un choc, l'oreille ne possède qu'un seul marteau constitué par la chaîne des osselets, dont le mécanisme est très-simple et très-ingénieux, et capable de faire résonner séparément toutes les cordes de l'organe de Corti.
On a supposé, et on est en droit de le faire, que les sons élevés sont perçus à la base du limaçon et les sons graves à son sommet. En effet, les fibres les plus courtes, d'après les mensurations que nous avons rappelées, sont à la base et dans le voisinage de la fenêtre ovale; elles vibreront à l'unisson des sous aigus. Les plus longues, qui sont situées au sommet, vibreront au contraire à l'unisson des sons graves. On a pu objecter à cette supposition que les fibres les plus longues sont extrêmement courtes et que par conséquent elles ne peuvent pas vibrer à l'unisson des tons graves, car des cordes de violon, dont les plus longues ne dépasseraient pas un demi-millimètre, ne pourraient donner que des tons très-élevés, même si l'on supposait leur tension très-médiocre. Mais nous devons faire remarquer que les cordes représentées par les fibres radiales ne sont point des cordes librement tendues, qu'elles sont chargées par les parties avoisinantes, et que les arcs de Corti en particulier, qui reposent sur leur face supérieure, sont reliés les uns aux autres, et enchâssés dans une masse épithéliale qui forage un tout assez étroitement uni et fixé par la membrane de Corti. La présence des arcs de Corti et des autres éléments oppose par leur tension une résistance aux vibrations qu'il est difficile de calculer, mais que nous pouvons su|)poser assez considérable. Or, toute charge et tout obstacle de ce genre fait baisser le ton propre d'une corde tendue, et l'on peut attribuer à celte cause et à l'existence de ces éléments anatomiques, ce fait, que les portions les plus larges de la membrane basilaire sont formées de cordes, qui peuvent posséder un ton propre plus ou mo'ns grave.
D'après toutes ces conside'ralions, on peut considérer comme établi que le limaçon est destiné à la perception des tons musicaux. Il nous rend capables nonseulement de reconnaître les différentes hauteurs des sons, mais encore il nous rend aptes à les percevoir rapidement les uns après les autres et tels qu'ils sont arrangés dans une mélodie. Bien plus, au moyen de cet organe, nous pouvons percevoir un ensemble de sons émis en même temps. On attribue cette aplitude que nous possédons de distinguer des différences de tons musicaux à la présence (les organes de Corti, et on a trouvé un r;ipf)ort entre le nombre de ces organes et celui des sons que nous pouvons distmgucr. D'après les calculs des analomistes qui se sont occupés de cette question, nous avons environ oOOO organes de Corti et le nombre des fibi-es radiales ou cordes de Nuel s'élève à 6000, ou au moins 2 fibres radiales par arcade de Corti; or, ainsi que le fait remarquer Helmhollz, on peut en distribuer 2800 sur les sept octaves qui comprennent tous les sons musicaux usités. 11 résulte de ce calcul que iOO organes de Corti correspondent à une octave, et chaque demi-ton, en a à peu près 33 1/3 pour sa part ou 07 fibres radiales. L'intervalle d'un denii-ton est donc représenté par un nombre assez considérable de fibres radiales (ou cordes de Nuel) et d'organes de Corti. Celles et ceux qui se trouvent dans la région moyenne de la zone sont fortement ébranlés, tandis que les extrêmes sont agités par une force trèsrapidement décroissante. Les musiciens exercés parviennent à saisir des différences beaucoup plus faibles entre deux tons, et II. Weber assine qu'il est possible de percevoir la différence d'un 64° de ton. Dans ces conditions et en rapprochant ce résultat de ceux que nous venons de citer, on peut voir que deux de ces tons mettraient en vibration deux organes de Corti contigus et les cordes sous-jacentes de ces organes. Mais on peut aussi en conclure que le nombre des fibres radiales est plus que sulfîsant pour (|ue le clavier cochléaire réponde par une corde spéciale à chacun des sons que l'expérience nous montre comme constituant l'échelle musicale des sujets les mieux doués. Les recherches anatomiques les plus récentes nous ont fait connaître la richesse des terminaisons nerveuses au niveau de chaque arc de Corti, et il est possible d'admettre, eu égard au nombre considérable des fibres nerveuses émergeant du ganglion spiral de Rosenthal, que chaque tranche représentée par un arc de Corti et la zone sous-jacente des cordes ou fibres radiales de la membrane basilaire, est innervée par une fibre nerveuse au moins, de telle sorte que les divers tons soient transportés au cerveau par des fibres diverses du moins jusqu'au renflement ganglionnaire. C'est grâce à celte disposition analomique que nous pouvons probablement percevoir des différences si délicates de tons.
Les appareils résonnants du labyrinthe et plus particulièrement ceux du limaçon, excitateurs des terminaisons nerveuses, ne produisent pas, ainsi que le fait remarquer Helmhollz, des sons consécutifs marqués. Nous avons déjà reconnu celte propriété à la membrane du tympan et à la chaîne des osselets. Mais «lie serait inutile à ces deux parties de l'appareil auditif, si elle n'existait pas pour les organes de Corli. Si en effet l'appareil terminal et excitateur était susceptible de produire des sons consécutifs appréciables, il ne serait pas possible de percevoir exactement des trilles qui se composent habituellement de huit à dix sons par seconde. Or, après un huitième ou un dixième de seconde, les vibrations d'un son sont assez effacées pour que le ton suivant ne puisse pas être confondu avec le précédent. Cependant celte absence de tons consécutifs n'est complète que poui les sons aigus. Helmholtz a prouvé que dans l'oreille
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on peut percevoir des sons consécutifs pour les sons graves. Il cite à l'appui de son opinion plusieurs faits, entre autres le suivant, qui est très-remarquable et connu des pianistes : c'est que pour les sons très-graves, surtout à partir du la de l'octave basse, les trilles deviennent très-imparfaites, parce que les tons commencent à se mélanger. Pour le piano on a voulu attribuer cet effet à l'étouffement imparfait des sons et non à notre oreille; mais Helmholtz a prouvé que cet effet était observé sur d'autres instruments, sur le violoncelle par exemple, où l'étouffement est produit par le doigt, et sur le physharmonica, instrument dans lequel le son disparaît quand on soulève le doigt. Ces deux exemples paraissent prouver que l'étouffement des sons dans l'oreille n'est pas aussi parfait pour les tons graves que pour les tons moyens et aigus. Ce fait vient aussi prouver manifestement l'existence des organes particuliers parfaitement accordés et que nous avons admis et décrits. S'il n'existait en effet dans l'oreille interne qu'un seul appareil vibrant qui serait appelé à réagir sur tous les sons comme le font la membrane du tympan et la chaîne des osselets, cet appareil posséderait un ton propre. Or, dès que l'onde sonore excitatrice cesserait son action, l'appareil ne produirait pas le même ton consécutif, mais vibrerait dans sou propre ton, ainsi que nous l'enseignent les lois physiques et les faits expérimentaux. En effet ,si nous imprimons à un ressort un lort mouvement qui ne correspond pas à son ton propre, il passe immédiatement à ce dernier lorsqu'on l'abandonne à lui-même. Pour les organes de l'oreille interne, si un cas analogue se présentait, les deux tons les plus graves de la cadence ne se confondraient pas, mais il s'y mêlerait un troisième ton qui serait le ton propre de ces organes terminaux. C'est ce qui ne se produit jamais, et qui prouve par conséquent l'existence d'organes particuliers parfaitement accordés, qui seuls peuvent produire les vibrations consécutives des tons graves.
Hensen a démontré expérimentalement, par ses recherches sur les organes auditifs de petits crustacés, que certains de ces organes vibrent à l'unisson. En effet, en dirigeant le son d'un cornet à piston vers un petit bassin rempli d'eau et dans lequel se trouvaient ces animaux, cet auteur a pu observer les vibralions de certains des cils auditifs et s'assurer que les différents cils étaient accordés pour des sons d'élévation différente. Ce fait peut être appliqué sans aucun doute à l'oreille humaine, dans laquelle les appareils vibrants se comportent de la même façon, avec cette différence néanmoins que ces derniers sont beaucoup plus compliqués et correspondent par conséquent à une sensation auditive beaucoup plus délicate et plus parfaite.
On peut résumer cette théorie en disant qu'à chaque fibre radiale correspond une fibre nerveuse, et qu'alors il est facile de comprendre qu'à la vibration de chacune de ces cordes correspond une excitation de cette fibrille nerveuse et par suite une perception distincte du son correspondant. Nous pouvons donner l'explication de ce mécanisme par lequel les diverses propriétés physiques des sons deviennent appréciables aux centres nerveux.
L'intensité du son est due à l'énergie avec laquelle la fibre radiale est mise en mouvement et excite le nerf qui lui correspond.
La hauteur dépend du siège occupé par la fibre radiale entrant en vibration par influence et, par conséquent, de la longueur qu'elle a. Les sons simples sont perçus comme tels parce qu'ils ne mettent en jeu qu'une fibre, tandis que les sons composés font vibrer simultanément les fibres qui par leur longueur correspondent à la hauteur de chacun des sons composants. Nous pouvons donc,
avec un appareil ainsi constitué et jouissant de ces propriétés, reconnaître le timbre de chaque son. Nous avons vu, en effet, par l'étude physique du timbre qu'il se réduisait à l'analyse de sons complexes constitués par le son fondamental et un nombre variable d'harmoniques ou hypertons. La perception du timbre se réduit donc à une perception simultanée de sons complexes, le son fondamental et ses harmoniques, excitant chacun une fibre spéciale. On a pu comparer l'appareil cochléaire à un appareil d'analyse qui décompose les sons complexes comme le fait le physicien, à l'aide de résonnatcurs. Chacun de ces éléments de la décomposition opérée par les différentes parties de la membrane basilaire et transmis isolément au cerveau et dans le centre de perception, toutes les sensations isolées par le procédé que nous avons indiqué, se réunissent en une sensation commune et donnant la sensation du timbre. Lorsque nous avons la sensation d'un ton de hauteur déterminée, ce n'est pas même une partie du nerf acoustique qui est mise en état d'excitation, c'est seulement une fibre ou même une série de fibres nerveuses plus ou moins nombreuses, et Beriistein a pu résumer cette notion en disant que l'audition de sons de hauteur différente consiste dans une excitation de fibres différentes du nerf acoustique. Ainsi au ton propre de chaque fibrille radiale répond une énergie spécifique de la fibrille nerveuse qui lui correspond. C'est elle et pas une autre qui est mise en jeu. Mais celte fibrille nerveuse, quel que soit le mode d'excitation par laquelle son activité est mise en jeu, une force mécani(]ue, l'électricité par exemple, il en résultera la sensation d'un son de liauteur déterminée, qui sera précisément celui auquel elle est consacrée. L'expérimentation et l'observation clinique confirment cette prévision et lui donnent une base solide. Si l'on fait passer des courants électriques à travers la tête, et si l'on excite ainsi le nerf acoustique dans son ensemble, on entend des sons de hauteur déterminée. On observe également, chez des malades, des surdités partielles portant sur une série particulière de sons en rapport avec des lésions localisées des organes de Cortiet des fibres radiales; ou bien on observe des malades qui ont continuellement la sensation subjeclive d'un son spécial, et l'on a pu rapporter ces phénomènes à des altérations partielles amenant l'irritation de quelques fibres nerveuses et siégeant sur des zones particulières des organes de Corti et des fibres de la membrane basilaire.
Aussi pourrons-nous conclure avec Ilelmholtz c|ue les différences sur la qualité du son, c'est-à-dire la hauteur et le timbre, se ramènent à la divei'sité des fibres percevant la sensation, et que pour chaque fibre prise, isolément, il ne reste que les différences provenant de l'intensité de l'excitation. Or cette théorie rentre pleinement dans la théorie plus générale de J. Muller sur les activités spécifiques des sens, et par laquelle cet auteur éminent a démontré que la diversité des sensations perçues par les différents sens ne dépend pas des agents extérieurs producteurs de la sensation, mais des divers appareils nerveux destinés à le percevoir et plus particulièrement des centres nerveux.
Bien que tout ce que nous savons, par les dernières découvertes en histologie, démontre que pour les sens spéciaux il y a des terminaisons nerveuses spéciales destinées à en recevoir les impressions particulières, nous devons réunir dans une étude commune ce que nous avons à dii-e sur le vestibule meuibraneux et sur ses annexes directes les canaux demi-circulaires, les terminaisons nerveuses paraissant s'y faire d'après un mode uniforme. Le vestibule membraneux comprend l'utricule, le saccule et les orifices ampullaires. Dans
l'utricule, sur sa paroi intense, on trouve une saillie ovoïde et désignée sous le nom de tache auditive. Dans le saccule et en un point correspondant de la paroi interne, on trouve également une autre tache auditive, enfin chaque orificIS ampullaire présente au niveau de la face postérieure et sur la surface interne de chacune une saillie formée par des terminaisons nerveuses spéciales et connues sous le nom de crêtes auditives ou acoustiques. Nous n'avons pas à décrire dans tout leur détail la structure de ces formations anatomiques remarquables. Nous rappelerons seulement quelles sont construites toutes sur le même type et qu'elles sont constituées par des épithéliums de diverses natures, dont les uns sont garnis de poils rigides connus depuis Max ScliuUze sous le nom de poils auditifs et d'autres intermédiaires à ces premiers et surmontés de cils vibraliles et que nous avons désignés par le terme de cellules en brosse. C'est dans ces deux ordres de. cellules et après avoir traversé une couche granuleuse que viennent se terminer les diverses ramifications nerveuses. Enfin, et nous insistons sur ce point qui dans le courant de cette année a été étudié a\cc Leaucoup de soin par M. le docteur Ferré dans sa thèse inaugurale, les crêtes et taches acoustiques sont recouvertes même chez l'homme par une formation spéciale la cupule terminale qui paraît recevoir dans sa base l'extrémité des poils auditifs, et que par les détails de sa structure on peut comparer à la memltrane de Corti du canal cocliléaire. Elle paraît en effet être une sorte de formation culiculaire, d'apparence fibrillaire et qui pourrait agir comme une sorte d'étoulfoir sur les terminaisons ciliées des cellules d'épilhélium nerveux. Enfin nous devons signaler au niveau des taches acoustiques l'existence de corpuscules cristallins, les otolithes ou o/oconie de certains auteurs, qui atteignent chez les serpents et les poissons un développement considérable alors que chez les oiseaux et les mammifères, et l'homme en particulier, ils sont constitués par de petits cristaux microscopiques. Ils ne sont pas libres dans l'endolymphe et sont enchâssés dans le réticulum de la cupule terminale, qui les rend adhérents aux parois, au niveau des taches et crêtes acoustiques. Nous avons vu, en étudiant le limaçon et les conditions physiologiques de cet organe, que tout dans sa structure et dans les faits connus devait le faire considérer comme le centre de perception des sons musicaux ; mais à côté de ces derniers il s'en forme souvent qui n'ont plus rien de musical, puisqu'ils sont produits inégalement, d'une façon non périodique, ce sont en un mot des bruits. On désigne en effet sous le nom de bruit une sensation tout à fait différente de la sensation musicale et dont l'origine est due à des mouvements irréguliers et non périodiques de corps bons conducteurs du son. Si nous frottons l'un contre l'autre deux corps, il se produit un bruit caractéristique, parce que le frottement donne naissance à des chocs à la suiface des deux corps, et que ces chocs ne sont pas périodiques et mettent l'air en état de vibration irrégulière. Plus les surfaces de contact sont irrcgulières, et plus les chocs sont forts; plus les surfaces sont lisses, et plus au contraire les chocs sont faibles. Les ap|iareils de transmission de l'oreille, tels que la membrane du tympan, la chaîne des osselets et le liquide labyrinthique, sont mis en mouvement par ces vibrations irrégulières qui sont transmises au nerf acoustique. L'observation attentive démontre que nous pouvons distinguer plusieurs bruits les uns des autres. On les distingue en bruits de frottement, de claquement, de sifflement, etc. Ces différences dans les biuits dépendent de plusieurs causes. En premier lieu, on peut les attribuer à la force des chocs isolés et aussi à la rapidité avec laquelle ces chocs se succèdent. Une
autre raison intervient aussi et dépend de ce qu'aux chocs dont nous venons de parler il se mêle des tons véritables et de hauteur diflerenlc. Ainsi le bruit de frottement est fréquemment mélangé avec des sons graves; le bruit de sifQement est souvent accompagné de tons très-aigus qui lui donnent son caractère spécial, et nous devons reconnaître que ce mélatigc de Ions particuliers avec les chocs forme un ensemble qui nous permet souvent de reconnaître la cause des bruits. 11 n'est pas probable que celte transmission se fasse par le limaçon et les appareils si délicats, si justes et si parfaits contenus dans le canal cochléaire. Les lois de la physique nous enseignent, en effet, qu'un corps élastique et accordé pour un son donné, ne peut être mis en vibration que par des sons qui se rapprochent de son ton propre. A supposer même que des courants irréguliers fussent produits dans l'endolymphe sous l'influence de ces vibrations irrégulières, ils ne troubleraient que fort peu les organes sensibles du limaçon et ne pourraient les faire sortir de leur état de repos. Au contraire, les formations anatomiques dont nous venons de rappeler la description, et que nous avons vu exister dans les secs vestibulaires, se présentent dans des conditions telles que nous pouvons parfaitement leur attribuer la fonction de percevoir les vibrations irrégulières causes des bruits. Les otolithes sont en effet très-mobiles; ils ne peuvent jouer , le rôle de corps élastiques, du moins dans le cas où ils sont libres et isolés de la cupule terminale, et ils ne peuvent, par conséquent, vibrer par eux-mêmes; ils obéissent, à cause de toutes ces conditions, à tous les mouvements irréguliers du liquide vestibulaire. D'un autre côté, il faut reconnaître que la forme des ampoules, cavités assez vastes, munies d'orifices relativement étroits, paraît apte à déterminer dans le liquide la formation d'un courant radial moyen isolé, qui se résout en tourbillons partiels. Eu effet, d'après les recherches de Ilelmholtz, des courants de celte nature, distincts de la masse fluide environnante qui reste en repos, se forment toutes les fois qu'un fluide pénètre par un orifice ou un canal resserré dans un espace plus grand. On peut faire l'application de ce principe à ce qui se passe certainement dans les cavités du vestibule, et on voit qu'il ne suffit pas d'obtenir un mouvement de va-etvient de la masse entourée des cellules plongées dans le liquide endolyniphatique. Il est nécessaire que les éléments cellulaires soient isolément rencontrés par des courants de force et de direction variables. C'est à obtenir ce résultat que servent, d'une part, les courants en tourbillons dont nous venons de parler et, d'autre part, les ololilhes qui, par leur mobilité, se prêtent admirablement à subir l'influence de ces courants irréguliers et discontinus. Les prolongements des terminaisons nerveuses des crêtes et taches auditives, pourvu qu'ils soient élastiques, et c'est à ce point de vue et pour obtenir ce résultat que l'on doit étudier le mode d'action de la cupule terminale, produisent des vibrations qui s'éteignent rapidement. Les terminaisons nerveuses qui se présentent dans de pareilles conditions, et soumises à l'influence des courants que nous venons d'étudier, seront affectées bien plutôt par les secousses irrégulières et les courants brusques du liquide labyrinlhique, que par les vibrations rhylhmées des sons musicaux. Elles peuvent donc servir plus spécialement à la perception des trépidations rapides et irrégulières, et à la sensation des bruits de différente nature. Nous pouvons donc admettre que les poils auditifs et les otclithes, très-facilement mis en vibration, reproduiront l'irrégularité des vibrations du liquide labyrinlhique en rapport avec des irrégularités primitives dans les vibrations des organes de transmission (membrane du tympan et chaîne DICT. ENC. 2* s. XYIII. iO
des osselets), alors que la cupule terminale intervient comme une sorte d'étouf tbir pour arrêter plus ou moins rapidement, suivant les cas, ces vibrations désordonnées. Mais à côté de cette hypothèse, que nous ne faisons que signaler et qui mérite de nouvelles recherches sur le rapport des poils auditifs avec la cupule terminale, il faut admettre aussi la spécialisation des nerfs et surtout des centres nerveux, tout en acceptant comme démontré que la forme spéciale desterminaisons nerveuses réceptrices est en rapport avec une fonction spéciale. Cependant, il reste à cet égard bien des inconnues, quelle que soit l'utilité de la comparaison des analogies des nerfs sensoriels entre eux. Nous devons accepter comme démontré, que le nerf optique ne produit jamais que des sensations lumineuses, que le nerf acoustique ne produit que des sensations de son. Par analogie à cette spécialisation d'un ordre général, nous pouvons en admettre ime plus restreinte et considérée comme probable sinon comme démontrée, que dans le domaine d'un seul appareil sensitif il peut y avoir des régions pourvues de qualités différentes les unes des autres, et destinées à assurer l'exercice de telle forme de la fonction plutôt que de telle autre.
Fonction des centres nerveux. Nous n'avons pas à revenir sur la descriplion anatomique des centres d'origine du nerf auditif; nous rappellerons seulement qu'il émerge par deux racines, l'une interne et profonde, l'autre externe et superficielle.
La racine interne pénètre dans le bulbe en dedans du corps restiforme et va se terminer dans une masse grise située en arrière de la racine ascendante du trijumeau, et dans le voisinage immédiat du bord postéiieur de la face interne du corps lestiforme. La racine externe, au contraire, contourne superficiellement le corps restiforme pour aller se terminer dans la substance grise du plancher du quatrième ventricule. C'est à cette racine que se rattachent les stries blanchâtres connues sous le nom de barbes de plume ou du calamns scriptorius, lesquelles proviennent de petits noyaux irrégulièrement disséminés le long du nerf acoustique. Par cette revue rapide des origines du nerf acoustique, nous voyons que a racine interne et profonde contracte des rapports très-intimes de voisinage avec la racine bulbaire du nerf trijumeau. Ces rapports très-étroits expliquent le développement des troubles fonctionnels dans les organes de l'audition, lorsque le trijumeau est altéré à son origine. M. Pierret a cité un certain nombre d'observations cliniques qui rentrent dans cette catégorie de faits. En effet, sur des sujets dont cet auteur rapporte l'observation, en même temps que se produisaient des douleurs fulgurantes dans la zone du trijumeau, les malades devenaient sujets à des bourdonnements d'oreilles et s'apercevaient bientôt d'une diminution notable dans l'acuité auditive. Dans certains cas, aux bourdonnements succédaient des tintements, des bruits de cloche et des modulations variées produisant une sorte de musique ; quelquefois même les phénomènes auditifs s'accompagnaient de vertiges et des symptômes caractéristiques de la maladie de Menière. Du bulbe et de la protubérance oîi siègent les centres percepteurs, les conducteurs acoustiques gagnent les hémisphères cérébraux. On ignore encore, au point de vue anatomique, quel est le trajet suivi par ces conducteurs; ce ce que l'on sait par les recherches de physiologie pathologique, c'est qu'ils les gagnent par un trajet croise, c'est-à-dire que le nerf acoustique droit se rend en définitive dans l'hémisphère gauche et vice versa; et que, pour obtenir une surdité de l'oreille gauche par exemple, il faut produire une lésion cérébrale droite, et plus spécialement de la partie postérieure de la capsule interne ou
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mieux de la région lenticulo-optique. Quant au trajet ultérieur de ces fibres et à leur distribution aux circonvolutions cérébrales, les quel(iues faits et les quelques notions que nous avons actuellement sont trop peu nombreux et ne présentent pas assez de certitude pour nous arrêter. En effet, Luys a cru pouvoir décrire des fibres se rendant dans les circonvolutions antérieures et d'autres dans les circonvolutions du lobe occipital, et à propos du premier fait, remarquer la relation qui existerait entre ces fibres cortico-striées consacrées à l'audition et celles qui proviendraient de la même région et qui seraient affectées à la motricité des appareils musculaires qui concourent à l'articulation des sons. Tous ces faits ^ont encore hypothétiques et demandent de nouvelles recherches,
La physiologie des centres nerveux relative à l'ouïe est presque aussi peu avancée que l'anatomie. Nous savons que pour ce sens, de même que pour les autres, une excitation des centres qui leur appartiennent peuvent amener la production d'hallucinations. Ces excitations sont produites pour le sens de l'ouïe plus spécialement par la quinine absorbée à doses consid('rables, ou même par l'accumulation de la bile dans le sang. Sous l'inlluence de ces agents toxiques, il se produit des sensations subjectives représentées par des bourdonnements et même, dans certains cas, une véritable surdité totale ou pailielle.
L'action psychi(iue dcteiminée par l'arrivée des impressions auditives eût été très-intéressante à étudier, mais elle nous aurait entraîné dans l'élude j)hilosophique de toute la théorie de la musique, ce qui dépasse quelque peu ce que nous devons rechercher dans ce travail, bien que nous puissions faire pressentir l'importance de quelques parties de cette étude. En effet, si nous nous en rapportons à un fait général de l'activité nerveuse, nous savons (|u'il est parfaitement établi que toute irritation intermittente d'un nerf sensible fatigue plus([n'une irritation continue. Ce fait expérimental est très-manifeste, en ce qui concerne te nerf acoustiijue et son mode d'activité et se rapproche de ce qu'on observe poai* le nerf optique. En effet, une flamme vacillante nous est désagréable parce que l'impresbionnabilité de la rétine augmente entre deux excitations lumineuses, et que cet organe est affecté à un haut degré par chaque irritation. Si la lumière est continue, la rétine devient moins sensible et moins irritée, à la longue, par la continuité et la constance de l'excitation. Lorsque nous sortons d'un endroit obscur pour entrer en pleine lumière, nous sommes d'abord éblouis parce que l'excitation est très-forte, mais l'excitation diminue par suite de l'adaptation de l'organe aux conditions auxquelles il est soumis, et l'oeil finit par s'habituer à la lumière. Le flamboiement n'est pour ainsi dire qu'une entrée répétée d'un endroit obscur dans un endroit très-éclairé, et il en l'ésulte une initation trèslorte des terminaisons nerveuses du nerf optique. On peut faire avec justesse l'application de ces faits au nerf acoustique, surtout en ce qui concerne l'étude de la dissonance, qui, d'après les recherches de Helmholtz, doit être ramenée à l'existence de battements. En effet, les changements rapides dans laforce du tou produit par les battements fait une impression désagréable si les deux tons sont rapprochés. On reconnaît la cause de celte impression désagréable pm-ce que l'on perçoit l'existence des battements. Lorsque l'intervalle est plus considérable, on n'entend plus les battements isolés, mais leur présence se l'ait sentir par une sensation continue de dissonance. Or, dans ce cas, il se produit un timbre continu qui irrite désagréablement le nerf acoustique. Cette impression est plus vive et plus accentuée pour les personnes qui ont une éducation musicale convenable.
Cette comparaison des couleurs et des sons ne doit cependant pas être poussée
trop loin, et il est très-difticile de comparer le voisinage de deux couleurs non harmoniques à des dissonances. C'est qu'en effet deux couleurs non harmoniques paraissent désagréables parce que placées à côté l'une de l'autre, elles ne se font pas ressortir mutuellement, elles s'affaiblissent au contraire parce que toutes deux excitent fortement la même espèce de fibres sensibles aux couleurs, et par suite les fatiguent. On ne peut rapprocher et comparer dans ces faits qu'un seul point, c'est la fatigue des nerfs sensibles ; mais dans les deux cas la fatigue est produite d'une manière différente; pour le nerf acoustique, par une excitation interrompue, et pour le nerf optique, parce que les mêmes fibres sont excitées par des couleurs différentes.
On peut rattacber également au mode de fonctionnement des centres psychiques les faits suivants, dont les uns sont relatifs à la sommation sensitive et les autres cà la perception binauriculaire.
Les premiers ont été observés surtout par Urbantschitsch et se rapportent à des sensations auditives de très-faible intensité. Si l'on place, en effet, une montre à une certaine distance telle que le bruit n'en soit entendu que trèsfaiblement, la perception en devient intermittente; on dirait que l'on déplace la montre tantôt au delà, tantôt en deçà de la limite de perception. Comme ce fait se produit également lorsque le son est transmis par les os du crâne, on ne peut l'attribuer au mode de fonctionnement de l'oreille moyenne; on doit le rapporter, soit aux appareils récepteurs de l'oreille interne, soit à l'action des centres encéphaliques. Comme nous l'avons dit, ce fait se rapproche beaucoup de ceux que Ch. Richet a décrits sous le nom de sommations sensitives, faisant connaître ainsi qu'avec des excitations faibles et périodiques, il est nécessaire que plusieurs de ces excitations s'additionnent, pour arriver, en accumulant leur action, à réveiller l'activité des centres nerveux.
Le sens de l'ouïe est fait comme celui de la vue, les deux impressions latérales semblent se confondre en une même sensation; et cependant l'intensité relative du bruit perçu par l'une et l'autre oreille semble fournir des éléments importants dans l'orientation et la recherche de la direction d'origine du son perçu. E. Masse, dans sa thèse d'agrégation, cite le fait de grands musiciens qui auraient pu percevoir une différence dans le son entendu par les deux oreilles. D'autres auteurs citent des faits analogues, dont quelques-uns sont certainement en rapport avec des lésions pathologiques : celui de Lôwenberg, par exemple, dans lequel il s'agissait d'une cantatrice qui entendait tous les sons musicaux un demi-ton plus haut d'une oreille que de l'autre. Les recherches de Gellé sur la perception binauriculaire devraient être rapprochées des précédents. Cet auteur, faisant vibrer deux diapasons légèrement inégaux, mis au contact exactement de la partie médiane d'un tube binauriculaire, il se produit un son résultant très-ample, intermédiaire à l'un et à l'autre ton fourni par les deux diapasons. Il résulte de cette expérience que deux oreilles accouplées peuvent fournir aux centres psychiques des sensations sonores résultantes composées, et d'un ton intermédiaire aux deux tons générateurs.
D'après les recherches de Leroux, il y a une grande différence entre les effets produits par une sensation mono-auriculaire et la même sensation devenue binauriculaire. Cet auteur a observé en effet que, avec deux diapasons égaux placés contre chacune des oreilles, il avait la tête comme remplie d'un volume considérable de son produisant une sensation très-intense. C'est à la môme cause qu'il faut rattacher l'effet produit dans l'expérience qui consiste à prendre
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deux diapasons à l'unisson, puis de laisser les vibrations de l'un devenir inappréciables; si en ce moment on approche de l'autre oreille le second diapason en pleine vibration, les variations d'intensité du premier deviennent immédiatement perceptibles. Il semble, dit cet expérimentateur, qu'un bruit composé de sons simples intenses peut impressionner fortement une oreille de façon à faciliter pour l'autre la perception de sons beaucoup plus faibles, mais liés aux premiers par l'unisson ou par d'autres rapports simples. Quant à l'application de ces faits aux cas pathologiques, ils ne nous paraissent pas suffisamment élucidés pour mériter de nous arrêter dans cette étude. Covjne.
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